نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران (انجمن مهندسین برق و الکترونیک ایران)
سال:1401 | دوره:19 | شماره:2 |تعداد مقالات:25

1بالا بودن ولتاژ تحریک یکی از مهم ترین محدودیت های سوئیچ های RF MEMS است. یکی از روش­های کاهش ولتاژ تحریک، کاهش ثابت فنری در ساختار سوئیچ است. در این مقاله ثابت فنری سوئیچ RF MEMS با روش انرژی مدل شده و ثابت فنری آن به صورت تحلیلی به دست آمده است. نتیجه این تحلیل یک راهنمای طراحی است که حداقل میزان مجاز ثابت فنری را نشان می دهد. سپس ساختار جدیدی با ولتاژ تحریک بسیار پایین برای سوئیچ­های RF MEMS ارائه می شود که محدودیت فوق در آن رعایت شده است. نتایج تحلیل، مقدار ثابت فنری 0.0714 نیوتن بر متر و مقدار ولتاژ تحریک1.61ولت را نشان می دهد. به منظور ارزیابی عملکرد ساختار ارائه شده و صحه گذاری نتایج تحلیل، سوئیچ طراحی شده با استفاده از نرم افزار COMSOL شبیه سازی شده است. نتایج این شبیه سازی، ولتاژ تحریک 1.8 ولت، زمان سوئیچینگ 25.6میکروثانیه، فون مایسس 4.5 مگا پاسکال، فرکانس طبیعی 3118.6 هرتز، جرم آن 0.206 نانوگرم و درنهایت ثابت فنر 0.079 نیوتن بر متر را نشان می دهد. جنس پل و بیم ها از طلا است و از Si3N4 به عنوان دی الکتریک استفاده شده است. درنهایت، عملکرد فرکانس بالای سوئیچ طراحی شده با استفاده از نرم افزار HFSS شبیه سازی شده است. این شبیه سازی، ایزولاسیون 25 دسی بل، اتلاف عبوری 0.7 دسی بل و اتلاف بازگشتی 16 دسی بل را در فرکانس 10 گیگاهرتز نشان می دهد.

1کلیدهای تک وردی-دو خروجی در سیستم­های بی­سیم، نظیر وایمکس به عنوان داپلکسر بکار می­روند و تغییر از حالت ارسال به حالت دریافت  و برعکس را انجام می دهند. در کلیدهای تک ورودی- دو خروجی ریزموج، می­توان از پین دیودها یا ترانزیستورهای اثر میدانی برای کلیدزنی استفاده نمود. اما دیودهای پین قابلیت کنترل توان بیش تری را دارند و برای کاربرد به عنوان داپلکسر مناسب هستند. تلفات عبورکم، جداسازی بالا و سرعت کلیدزنی از مسائل اصلی در طراحی کلید­ها است. به­طورکلی، برای کاربردهای بالاتر از 3 گیگاهرتز، دست­یابی به جداسازی بالای 30 دسی­بل کار بسیار دشواری است، زیرا ساختار کلید تک ورودی-دو خروجی معمولی نمی­تواند مشکل ضریب خودالقایی انگلی بزرگ ناشی از بسته­بندی را در بسامدهای بالا حل کند. در این مقاله، برای حل مشکل فوق ساختار جدیدی ارائه می گردد که در آن از یک تشدیدکننده ریزنوار موازی با دیود پین استفاده شده است. این تشدیدکننده، به همراه یک تشدیدکننده ریزنوار سری اثر سلفی ناشی از بسته بندی دیود را در حالت روشن بودن دیود و اثر خازنی ذاتی دیود را در حالت خاموش بودن آن از بین می برد و به این ترتیب باعث افزایش جداسازی می شود. به علاوه، در طرح پیشنهادی هیچ یک از دیودها در مسیر سیگنال قرار ندارند و به همین دلیل، تلفات عبوری بسیار پایین است. در طراحی کلید پیشنهادی از پین­دیود با شماره قطعه 1340SMP استفاده شده­است که سرعت کلیدزنی بسیار بالایی دارد. همچنین این پین­دیود نسبت به دیگر پین­دیودها از خازن پیوند و مقاومت هدایتی کوچک­تری برخوردار است. با استفاده از تحلیل ریاضی عملکرد کلید،    روابط ریاضی طراحی به دست آمده است و جهت اثبات صحت تحلیل و عملکرد طرح پیشنهادی، کلید طراحی شده در نرم افزار ADS شبیه­سازی شده­است. این شبیه سازی ابتدا بصورت شماتیک و سپس خطوط انتقال بصورت چیدمان بر روی زیرلایه و با استفاده از قابلیت EM_Cosim نرم افزار ADS انجام شده است. نتایج شبیه سازی، جداسازی بیش از 50 دسی­بل و تلفات عبور کمتر از 2/0 دسی­بل را فقط با استفاده از چهار عدد دیود پین نشان می­دهد.

1عملکرد مبدل های دیجیتال به آنالوگ هدایت جریانی، بخاطر عدم انطباق طول و عرض ترانزیستورها و اختلاف ولتاژ آستانه و ولتاژ ارلی آنها که ناشی از خطای پروسه ساخت است، محدود می گردد. هر چند روش های مختلفی برای تعدیل خطاهای ناشی از عدم انطباق المانها وجود دارد، اما این خطا به طور کامل قابل حذف نیست. در این مقاله تکنیک ترانزیستورهای MOS توزیع شده با قابلیت تسهیل پیاده سازی تطبیق پویای عناصر در مبدل دیجیتال به آنالوگ باینری ارائه شده است به نحوی که بدون نیاز به توان مصرفی بالا و پیچیدگی مداری زیاد امکان کاهش خطای ناشی از عدم انطباق ترانزیستورها و نیز خطای ناشی از تغییرات ولتاژ بار را فراهم آورده است. این تکنیک بر مبنای انتخاب تصادفی از میان تعداد معینی از بلوک های جریان واحد عمل می کند، برای تصادفی تر کردن هر چه بیشترکد تولیدی از یک مولد کد تصادفی و تمام جمع کننده به همراه رمزگشای 4 به 16 استفاده شده است. این تکنیک در ساختار مبدل دیجیتال به آنالوگ 10 بیتی باینری با تکنولوژی 180 نانو متر CMOS پیاده سازی شده است، جریان LSB 500 نانوآمپر و ولتاژ تغذیه 8/1 ولت و توان مصرفی این مبدل mW6/14 و شاخص SFDR مبدل با شبیه سازی تحت نرم افزار Cadence Spectre  27/60 دسیبل به دست آمده است.

1در این مقاله، یک گیت وارونگر جدید در منطق سه ارزشی با استفاده از ترانزیستور نانو سیم طراحی شده است. هسته اصلی این طراحی یک ترانزیستور نانو سیم با سطح مقطع (nm7×nm7(، احاطه شده با اکسید سیلیسیوم می باشد و روی آن اکسید، سه گیت مجزا قرار داده شده است. با استفاده از این طراحی، هر سه قسمت وارونگر شامل سه ارزشی استاندارد (STI)، سه ارزشی منفی (NTI) و سه ارزشی مثبت (PTI)، بوسیله یک مدار و بدون تغییر سخت افزار پیاده سازی شده است. انتخاب نوع وارونگر با استفاده از سطح ولتاژ گیت می باشد. روش شبیه سازی بصورت حل خودسازگار معادلات شرودینگر-پواسن می باشد. میزان توان مصرفی استاتیک و حاشیه های نویز محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در مقایسه با طراحی های قبلی، میزان حاشیه های نویز بسیار بهبود یافته است ولی توان مصرفی در همان رنج باقی مانده است.

1اتوماتای سلولی کوانتومی یک تکنولوژی جدید جهت پیاده سازی گیت های منطقی و مدارهای دیجیتال در مقیاس نانو است. با کاهش ابعاد قطعات، حساسیت مدار بیشتر شده و مدارهای کوانتومی نسبت به عوامل نامساعد محیط آسیب پذیرتر هستند. با توجه به اهمیت طراحی مدارات تحمل پذیر اشکال، در این مقاله به ارائه یک گیت اکثریت پنج ورودی با ویژگی تحمل پذیری اشکال در تکنولوژی اتوماتای سلولی کوانتومی می پردازیم و تمام اشکال های ممکن در پروسه جایگذاری سلول ها در مکان های خاصی در روی سطح را مورد ارزیابی قرار می دهیم. این اشکال ها شامل جابجایی، حذف، چرخش و سلول اضافه می باشند. در گام نخست به گیت مورد بررسی چهار نوع اشکال ذکر شده اعمال گردیده و در گام بعدی صحت عملکرد مدار با موتور شبیه ساز QCADesigner مورد ارزیابی قرار داده می شود . برای یافتن چنین گیت اکثریتی روش های مختلفی از جمله روش افزودن سلول (که همان تزریق افزونگی به مدار است) و روش چینش خاص سلول ها مورد آزمایش قرار می گیرد. سعی بر این است که طرحی یافت شود که حتی الامکان تنها باچینش خاص سلول ها توانایی مقاومت در برابر نقص های احتمالی را داشته باشد به گونه ای که حداقل سربار به مدار جهت تحمل پذیری اشکال تحمیل شود . نتایج نشان می دهد که گیت اکثریت معرفی شده در مقایسه با موارد مشابه از برتری قابل توجهی برخوردار است.

1در این مقاله یک نمونه ی مدولاتور نوری مخابراتی سیلیکونی مبتنی بر ریز مشدد حلقه طراحی شد. جهت دستیابی به سرعت مدولاسیون بالا بایستی ضریب کوپلینگ بهبود یابد. این موضوع از طریق تغییر ضریب کوپلینگ به ازاء طول های کوپلینگ مختلف و فواصل مختلف گپ بین موجبر باس و حلقه بررسی شد و طول کوپلینگ بهینه محاسبه شد. اثرات مختلفی مانند تغییر فاصله و میزان دوپینگ و تاثیر آن بر روی تغییرات ضریب شکست و جذب بررسی شد و درنتیجه ساختار بهینه جهت مدولاسیون مشدد حلقه بدست آمد. با بهبود پارامترهای مدولاتور و اضافه نمودن تغییرات ضریب کوپلینگ به مدولاتور حلقه، گین DC افزایش یافت و تابع تبدیل الکترواپتیکی پایدارتر شد. همچنین مقایسه ای نسبت به مدولاتورهای مشابه دیگران انجام شده و پهنای باند تا یک مرتبه بهبود یافته است.

1ضریب جذب نوری یک پارامتر کلیدی در عملکرد موفقیت آمیز ادوات الکترونیک نوری نظیر آشکارسازها، سلو ل های خورشیدی، مدولاتورها، فیلترها است. بدین منظور در این مقاله، یک جذب کننده دو باندی متشکل از یک ساختار فلز- گرافن- دی الکتریک- فلز که در طول موج های مخابرات نوری کار می کند، ارائه شده است. جهت به دست آوردن مشخصه جذب ساختار پیشنهادی از روش تفاضل محدود در حوزه زمان استفاده شده است. همچنین، تأثیر ضخامت نانوساختار فلزی رویی، لایه های دی الکتریک و زیرلایه فلزی بر مشخصه جذب نور در ساختار مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از گرافن تک لایه همراه با ساختار پلاسمونی سبب بهبود برهم کنش نور و گرافن شده و در نتیجه باعث افزایش جذب نور در ساختار شده است. نتایج نشان می دهد که برای این ساختار، جذب نور 95% در طول موج nm1310 و جذب نور 97% در طول موج nm1675 به دست می آید. بنابراین، این جذب کننده قابلیت کار در دو باند مخابرات نوری (باند O و باند U) به طور همزمان را دارا است. همچنین مدار معادل فرکانسی جذب کننده پیشنهادی نیز ارائه شده است که نتایج خروجی آن تطابق بسیار خوبی با نتایج شبیه سازی دارد.

1یکی از چالش های موجود در ادوات نوری به خصوص تزویج گرها، کاهش ابعاد و تلفات کلی ساختار است. در این مقاله یک تزویج گر جهت­دار پلاسمونی غیرخطی که شامل دو موجبر MIM (فلز-دی الکتریک-فلز) است، پیشنهاد شده است. در این طرح، از یک زائده ذوزنقه­ای شکل در ناحیه موجبر ورودی و خروجی جهت کاهش طول تزویج استفاده شده است و با توجه به اثر کر در ماده غیرخطی موجبر دی­الکتریک، میزان انتقال توان در خروجی ها کنترل پذیر است. نتایج تحلیل عددی توسط روش تفاضل متناهی در حوزه زمان نشان می دهد که بازدهی تزویج و طول تزویج ساختار پیشنهادی در توان ورودی W/µm4 و طول موج nm1550، به ترتیب برابر 90% و nm650  است. همچنین، در طول موج nm1310 و در توان ورودی W/µm25 ، بازدهی تزویج برابر 92%  و طول تزویج آن برابر با nm510 به دست می­آید. بنابراین طرح پیشنهادی در حالت توان ورودی کم، دارای بازدهی تزویج بیش از 80% در اکثر باندهای مخابراتی (nm1260 تا nm1675) است.

1در این مقاله بر اساس معادلات نرخ لیزر پیرو، روابط جدیدی برای فرکانس ناکوکی، پاسخ فرکانسی مدولاسیون مستقیم لیزر نیمه هادی حلقوی با قفل تزریقی، پاسخ فرکانسی مدولاسیون دامنه و فاز لیزر راهبر توسعه داده شد. با افزایش توان تزریق لیزر راهبر مشاهده می گردد که پهنای ناحیه قفل شده، فرکانس نوسانات واهلشی و پهنای باند مدولاسیون های مستقیم لیزر پیرو و همچنین دامنه و فاز لیزر راهبر افزایش می یابد. در مقایسه بین روش های مختلف مدولاسیون، مدولاسیون فاز لیزر راهبر در حالتی که سیگنال پاسخ، دامنه لیزر پیرو است بیشترین پهنای باند (80 برابر پاسخ فرکانسی مدولاسیون مستقیم لیزر پیرو)را ارائه می کند.

1یکی از مدارهای پرکاربرد مد جریان، مدار نقاله جریان است، بطوریکه بعد از آینه­های جریان، از پرکاربردترین مدارها در حوزه آنالوگ به شمار می­رود. قابلیت پردازش همزمان ولتاژ و جریان، پهنای باند بیشتر، حاصل­ضرب بهره در پهنای باند بیشتر و استقلال بهره از پهنای باند، از ویژگی­های قابل توجه این مدار است. در این مقاله  اقدام به طراحی مدار لگاریتم­گیر با نقاله­های جریان بر اساس نظریه مد جریان کرده­ایم، تا ضمن برطرف نمودن عیب­های مدارهای قبلی، نوآوری­هایی در طراحی مدارهای لگاریتم­گیر نیز داشته باشیم.  ارائه روشی جدید برای طراحی مدار لگاریتم­گیر براساس مد جریان، استفاده از نقاله­های جریان برای طراحی مدار لگاریتم­گیر، استفاده از مدارهای با توان و ولتاژ کم، طراحی مداری با خروجی مستقل از دما و در نتیجه پایداری بیشتر از نتایج ارائه این مقاله است. در این روش جدید با تکیه بر روابط ریاضی که منجر به لگاریتم طبیعی ورودی می­شود، طراحی مدار لگاریتم­گیرجدید در فناوری µm 18/0 و در مد جریان صورت پذیرفته، جریان مصرفی مدار حدود µA 96/5 و توان مصرفی µW 98/2، بهره dB 7/69، با پهنای باند حدود kHz 5/8 بدست آمده است. عملکرد صحیح مدار طراحی­شده  با شبیه­سازی در نرم­افزارهای HSPICE و MATLAB مورد بررسی قرارگرفته است.

1در این مقاله، یک سلول GC-eDRAM 5 ترانزیستوری در فناوری فین فت ارائه می گردد. این حافظه، با به کارگیری هر دو نوع ترانزیستورهای نوع p و نوع n برای حذف اثر کوپلاژ خازنی، استفاده ترکیبی از ولتاژهای آستانه و نیز بهره گیری از اثر پشته جهت بهبود مصرف توان ایستا، طراحی شده است. به منظور دستیابی به زمان نگهداری بالا، از ترانزیستورهای کم توان در مسیر خرابی داده به صورت سری استفاده شده تا جریان نشتی عبوری از این مسیر به دلیل اثر پشته، کاهش یافته و مصرف توان ایستا کم شود. در نتیجه خرابی کندترِ داده های یک و صفر، زمان نگهداری داده بهبود یافته و بنابراین فرکانس نوسازی، توان نوسازی و توان نگهداری کاهش خواهد یافت. سلول پیشنهادی دارای ساختار نوین بوده و دارای بالاترین زمان نگهداری داده و کمترین توان ایستا و توان نگهداری در بین ساختارهای GC-eDRAM مشابه است؛ از این رو همزمان در طبقه بندی های فوق توان پایین و پرسرعت قرار دارد. سلول پیشنهادی در تمام ابعاد کمتر از 22 نانومتر و با استفاده از نرم افزار HSPICE شبیه سازی شده است و در گرۀ فناوری 20 نانومتر، نسبت به سلول 4 ترانزیستوری، در فناوری 28 نانومتر FD-SOI، 195برابر زمان نگهداری، 80% کاهش مصرف توان ایستا و 48% کاهش مساحت را نشان می دهد.

1رادیو شناختی یک سیستم ارتباطی بیسیم فوق العاده پهن باند است که قابلیت استفاده بهینه از طیف فرکانسی موجود را دارد. برای تحقق چنین سیستمی نیاز به یک تقویت­کننده کم­نویز با پهنای باند بسیار پهن (از MHz 50 تا GHz 10) می­باشد. در این کار یک تقویت­ کننده کم­نویز کم­مصرف بسیار پهن­باند طراحی شده که دارای ساختار شبه تفاضلی و سلف فعال است. بکارگیری مدارهای فعال مبتنی بر فناوری  CMOSکه رفتار سلفی از خود نشان می­دهند به عنوان سلف فعال، علاوه بر افزایش پهنای باند تقویت­کننده­ و کاهش سطح تراشه، دارای بهره ذاتی بوده و به علت داشتن ضریب کیفیت بالا، قابلیت تنظیم اندوکتانس و فرکانس را نیز دارا می­باشد. در این مقاله با اتصال ضربدری دو سلف فعال متشکل از توپولوژی گیت مشترک، یک تقویت­­کننده کم­نویز فوق پهن­باند برای این سیستم، طراحی شده است. این ساختار علاوه بر افزایش پهنای باند فرکانسی، به علت شرایط شبه تفاضلی، با افزایش هدایت انتقالی ترانزیستورها، علاوه بر کاهش توان مصرفی، سبب کاهش عدد نویز مدار می­شود. نتایج شبیه­سازی با تکنولوژی µmCMOS18/0 نشان می­دهد که در گستره فرکانسی از MHz50 تا GHz10، این ساختار دارای تطبیق ورودی در کل طیف فرکانسی، و بهتر از dB10-، تغییرات بهره ولتاژ از dB 19-5/16، تغییرات عدد نویز از dB7-3 و نقطه تقاطع مرتبه سوم  dBm7/6- را با توان مصرفی  mW29/9 ارائه می­دهد که برای تحقق سیستم رادیو شناختی نظامی کاملا قابل قبول است.

1شبکه روی تراشه راه­حل موثری برای اتصالات درون تراشه­ای معرفی شده است. در سال­های اخیر، با رشد چشمگیر فناوری­های نیمه-رساناهای سیلیکونی و دستیابی به آنتن­های نانو-کربنی، امکان استفاده از آنتن­های بی­سیم درون تراشه فراهم شده است. این ساختار جدید ارتباطی، شبکه روی تراشه بی­سیم نامگذاری شده است. در مقایسه با لینک­های سیمی، استفاده از لینک­های بی­سیم با پهنای­باند بیشتر توانسته است ضمن کاهش تعداد گام­های ارسال چندگامه بسته­ها، تاخیر و توان مصرفی تراشه را نیز کاهش دهد. همچنین، استفاده از راهکار کنترل جریان در شبکه روی تراشه بی­سیم تاثیر فراوانی بر بهبود کارایی و عملکرد تراشه خواهد داشت. در این مقاله مدلسازی ریاضی کنترل جریان هسته­های پردازشی در شبکه روی تراشه بی­سیم مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا مساله کنترل جریان به فرم یک مساله بهینه­سازی بر پایه سودمندی با محدودیت­های پهنای­باند لینک­های بی­سیم و نرخ جریان هسته­های پردازشی مدلسازی شده است. در ادامه، مساله اولیه به فرم یک مساله دوگان بدون محدودیت تبدیل شده و با روش تصویر گرادیان، جواب دوگان مساله بدست آمده است. در پایان، الگوریتمی تکرارپذیر برای کنترل جریان هسته­های پردازشی درون تراشه پیشنهاد شده است. نتایج شبیه­سازی الگوهای ترافیک مصنوعی درون شبکه نشان داده است که الگوریتم پیشنهادی قادر است نرخ جریان ارسالی هر هسته را با همگرایی قابل قبولی کنترل و تنظیم نماید. از اینرو، توان عملیاتی شبکه بهبود چشمگیری خواهد داشت.

1پیل سوختی با غشای تبادل پروتون (PEMFC) به دلیل بازده و چگالی توان بالا، دمای عملکرد پایین و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری، به عنوان یک فناوری جایگزین برای سوخت های فسیلی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از معادله نرنست و معادلات حاکم بر پیل سوختی، وابستگی عملکرد پیل به چگالی جریان خروجی بررسی می­شود. سپس، یک مدل مدار الکتریکی معادل با در نظر گرفتن اثرات تلفات اهمی، فعال سازی و غلظتی برای پیل ارائه می­شود. در نهایت به کمک مدل ارائه شده، اثر چگالی جریان خروجی، دما و فشار بر عملکرد پیل سوختی مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. برای حل معادلات حاکم بر پیل از نرم­افزار متلب استفاده شده است. نتایج به دست آمده از مدل با داده­های تجربی مقایسه شده و نشان داده شد که عملکرد مدل در چگالی­های جریان کم، انطباق بسیار خوبی با نتایج تجربی (با خطای کمتر از 62/3%) دارد. همچنین مدل ارائه شده، در کل گستره چگالی­ جریان شبیه سازی شده (از 0 تا A/cm2 6/0) تخمین قابل قبولی (با خطای حدود 66/17%) از عملکرد پیل دارد. علاوه بر این، با در نظر گرفتن اثر دمای عملیاتی و فشارهای آند و کاتد در پیل سوختی، نشان داده شد که ولتاژ پیل با افزایش این دو پارامتر افزایش می یابد.

1مدل سازی و شبیه سازی، نقش بسیار مهمی در طراحی، توسعه و پیش بینی عملکرد سیستم های فتوولتائیک دارد. هدف این مقاله، توسعه یک رهیافت جدید برای شبیه سازی عملکرد الکتریکی و حرارتی سلول خورشیدی در شرایط مختلف محیطی است. مدل سازی حرارت و دما در یک سلول خورشیدی سیلیکونی تجاری، با محاسبه تلفات گرمایی و با روش انتقال حرارت انجام شده است. همچنین اثرات شرایط محیطی مانند تغییرات شدت تابش نور خورشید به‏دلیل استفاده از متمرکزکننده، دمای محیط و سرعت باد بر توزیع دما و عملکرد الکتریکی سلول خورشیدی، بررسی شده است. افزایش شدت تابش نور خورشید با استفاده از متمرکزکننده نسبت به حالت بدون تمرکز در سلول خورشیدی، موجب افزایش توان خروجی خواهد شد. نتایج شبیه ‎سازی نشان می دهد که در شرایط آزمایشی استاندارد، میزان توان خروجی سلول خورشیدی سیلیکونی مدل شده بدون متمرکزکننده برابر 14.3 میلی وات بر سانتیمتر مربع است، درحالی که میزان توان خروجی همان سلول در حضور سیستم متمرکزکننده با نسبت تمرکز دو، به 25.7 میلی وات بر سانتیمتر مربع خواهد رسید. از طرفی با افزایش دما، میزان بازدهی و توان خروجی سلول خورشیدی مدل شده در هر دو حالت استفاده از متمرکزکننده و بدون آن، به اندازه 0.5-0.4 درصد بر درجه سلسیوس کاهش می یابد. همچنین بر اساس نتایج به‏ دست آمده،با افزایش سرعت باد، اختلاف دمای سلول خورشیدی و محیط کم می شود.

1در این تحقیق، هدف، طراحی و ارائه یک الگوریتم جهت مدل سازی و شبیه سازی مونت کارلو سلول های خورشیدی دو پیوندی و پیاده­سازی نرم­افزاری آن است. امروزه با توجه به اهمیت طراحی سلول­های خورشیدی با بهترین راندمان، راهکار استفاده از سلول­های خورشیدی چندپیوندی در طراحی و ساخت پنل­های خورشیدی تبدیل به امری اجتناب ناپذیر شده است. گرچه نیل به این هدف، افزایش پیچیدگی ساختار سلول را به همراه خواهد داشت، لیکن، شبیه سازی این افزاره و تجزیه و تحلیل رفتار الکتریکی و الکترونیکی آن پیش از آغاز فرآیند ساخت، روند دستیابی به سلول بهینه را تسریع خواهد کرد. با توجه به ماهیت تصادفی حرکت الکترون­ها و حفره­ها در سلول خورشیدی و توانایی الگوریتم مونت کارلو در مدل­سازی پدیده­های تصادفی، استفاده از این روش اطلاعات دقیق­تری از مشخصه های افزاره  نسبت به روش­های رانش-دیفیوژن و هیدرودینامیک فراهم خواهد نمود. در این تحقیق، به منظور انطباق بیشتر رفتار افزاره مدل­سازی شده با نمونه واقعی، از روش مونت کارلو گروهی جهت شبیه سازی حرکت ذرات در سلول دو­­پیوندی استفاده شده است. از جمله مشخصه های الکتریکی و الکترونیکی مستخرج از سلول مورد مطالعه، عبارتند از: توزیع غلظت حامل­های ذاتی و نوری در طول افزاره، توزیع انرژی حامل­ها در طول افزاره، توزیع پتانسیل الکتریکی و منحنی جریان-ولتاژ سلول. در این تحقیق از نرم افزار متلب، نسخه b(9.5.0)2018R، به­منظور شبیه سازی سلول خورشیدی دو پیوندی، مبتنی بر روش مونت کارلو گروهی استفاده شده است.

1در این مقاله یک مبدل  DC-DC موازی در هم تنیده افزاینده غیر ایزوله CCM جدید پیشنهاد شده است که از یک مدار کمکی برای ایجاد شرایط کلید زنی نرم بهره می برد. در مبدل پیشنهادی تنها از یک مدار کمکی برای ایجاد شرایط کلید زنی نرم برای هر دو مسیر موازی در هم تنیده که وظیفه انتقال توان از ورودی به خروجی مبدل را برعهده دارند استفاده شده است. از سوی دیگر، مدار کمکی مورد استفاده در این مبدل هیچ کلیدی را به ساختار پایه مبدل اضافه نکرده و تنها از طریق یک مسیر رزونانسی شرایط کلیدزنی نرم را برای تمام عناصر کلید شونده فراهم می کند. از آنجاییکه مدار کمکی طراحی شده در مسیر انتقال توان از ورودی به خروجی قرار ندارد، پس تاثیری در میزان تلفات هدایتی و اهمی مبدل اصلی نداشته و در راندمان مبدل تغییری ایجاد نمی کند. همچنین استفاده از یک مدار رزونانسی سبب افزایش بهره ولتاژ مبدل پیشنهادی در مقایسه با ساختار مبدل بوست پایه گردیده است. بدلیل استفاده از ساختار موازی در هم تنیده استرس جریان روی سوئیچها در مبدل پیشنهادی کم می باشد. این مبدل دارای ساختار مداری و عملکرد بسیار ساده در مقایسه با ساختارهای مشابه است. همچنین روش کنترلی مبدل نیز ساده بوده و از مدوالسیون پهنای پالس (PWM)  برای فرمان دادن به کلید استفاده شده است. با توجه به بکارگیری تکنیک سوئیچینگ نرم، فرکانس کلیدزنی مبدل افزایش یافته که این امر موجب کاهش اندازه و حجم کلی مبدل، بخصوص عناصر پسیو موجود در ساختار، تلفات سوئیچینگ و هدایتی و نیز افزایش بازده مبدل در مقایسه با ساختارهای مشابه گردیده است. همچنین مبدل پیشنهادی با ولتاژ ورودی 48 ولت، ولتاژ خروجی 155 ولت با فرکانس کلید زنی 100 کیلوهرتز در توان 900 وات در نرم افزار PSPICE شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی و تحلیل تئوری و محاسباتی عملکرد مبدل را تایید می کنند.

1یکسوسازی تصویر یک بخش مهمی در بیشتر سیستم های چند منظر[i] می‫باشد.  یکسوسازی تصویر، فرایند تطبیق استریو را با محدود نمودن مسیر به خطوط افقی و موازی ساده می‫سازد. مشکل اساسی در یکسوسازی متداول تصویر پیچیدگی و بار سنگین محاسبات برای به دست آوردن ماتریس کالیبراسیون، ماتریس پروجکشن و ماتریس اساسی است. در این مقاله یک روش موثر و مطمئن بر اساس میدان تناظری[ii] برای یکسوسازی تصویر ارائه می‫شود که از ماتریس های فوق اجتناب می گردد. به طور کلی این الگوریتم قادر است تصویر را برای هر موقعیت جدید دوربین تولید نماید. به خصوص می توان موقعیت دوربین جدید را طوری تعریف کرد که تصویر یکسو شده به دست آید. تصاویر شبیه‫سازی شده و واقعی برای ارزیابی الگوریتم ارائه شده استفاده شده‫اند. الگوریتم SIFT نیز برای تخمین نزدیک بودن تصویر یکسو شده به تصویر واقعی به کار گرفته شده است. نتایج شبیه‫سازی نشان می دهد میانگین اندازه خطا و انحراف معیار به ترتیب حدود  25. و 26. پیکسل می‫باشد و تصویر یکسو شده مستقل از نسبت فواصل کانونی دو دوربین است.   1 Multi-view system 2 correspondence field

1در تصویر برداری از یک صحنه در صورتی که عمق اشیاء موجود در صحنه از عمق میدان لنز بیشتر باشد، فقط اشیاء و یا قسمتهایی از اشیاء که در محدوده عمق میدان هستند واضح می­شوند و بقیه قسمتها مات خواهند شد. جهت غلبه بر این مشکل از تکنیکی به نام ادغام تصاویر استفاده می­شود. در این تکنیک با تغییر تمرکز دوربین چند تصویر اخذ می­شود که در هریک، بخشی از صحنه واضح خواهد بود. سپس این تصاویر (که به آنها تصاویر چندتمرکزی گفته می­شود) با یکدیگر ادغام می­شوند تا یک تصویر که همه بخشها واضح باشند به دست آید. در این مقاله، یک روش ادغام تصاویر چندتمرکزی که تغییر یافتۀ یک الگوریتم موجود است پیشنهاد شده است. در روش موجود، ابتدا نواحی برجسته در هر تصویر منبع، تشخیص داده شده و سپس با مقایسۀ برجستگی­های موجود بین تصاویر منبع، نواحی مورد تمرکز مشخص می­شوند. در روش مذکور، از دامنۀ تبدیل فوریه استفاده شده و پردازشی روی اطلاعات فاز انجام نشده است. در این مقاله، روشی برگرفته از مقاله­ ای دیگر جهت استفاده از اطلاعات فاز مورد بررسی قرار گرفته است. در روش استفاده شده، ابتدا چند تصویر جدید (که به آنها نقشه های ویژگی گفته می­شود) با ترکیب کانالهای رنگ تصاویر ورودی ایجاد می­شود. سپس اطلاعات فاز از نقشه­ های ویژگی در دامنه فرکانس استخراج شده و از آنها جهت تعیین نواحی برجستۀ هر تصویر و سپس ادغام استفاده می­ شود. با تست روش پیشنهادی روی یک مجموعه از تصاویر چند تمرکزی و مقایسه با چند روش­ موجود و همچنین روش پایه، نتایج بهتری به­ دست آمد.

1تشخیص انواع تومور مغزی به کمک تصاویر ام آرآی در کنار دانش پزشکی می تواند به تصمیم گیری درستی در مورد وضعیت بیمار منتهی گردد. همچنین تشخیص خوش خیم یا بدخیم بودن تومور به دلیل لزوم بررسی جزئیات بافت و امکان خطا یکی از مسائل چالش برانگیز است. بنابراین پرداختن به این حوزه به کمک تکنیک های پردازش تصویر می تواند بسیار حائز اهمیت باشد. در این مقاله، به منظور تشخیص مناسب نوع تومور مغزی، انواع ویژگی های مختلف مبتنی بر بافت و مبتنی بر آمار مورد بررسی قرار گرفته و دسته ای از ویژگی های منتخب در این حوزه طبقه بندی مورد استفاده قرار می گیرد. سپس از تکنیک کدگذاری تنک و یادگیری واژه نامه به منظور آموزش مدل های فراکامل بازنمایی کننده مشخصات هر دسته داده استفاده می شود و دسته بندی داده ها براساس نرخ انرژی محاسبه شده ضرایب تنک صورت می گیرد. همچنین نتایج این دسته بندی با نتایج حاصل از دسته بندهای مبتنی بر شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان مقایسه می گردد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که روش پیشنهادی مبتنی بر ویژگی های ترکیبی و آموزش مدل های فراکامل قادر به طبقه بندی مطلوب انواع تومور مغزی با دقت بالا خواهد بود.

1با توجه به گسترده بودن زیرکلمات تایپ شده فارسی، یافتن یک زیرکلمه و به تبع آن یک کلمه در یک متن چاپ شده کار بسیار زمانبری خواهد بود. در این مقاله روشی مبتنی بر نقاط زیست سنجه مینوشیا ارائه شده است که فضای جستجوی زیرکلمات تایپ شده فارسی را به صورت قابل توجهی کاهش می دهد. لذا تعداد نقاط و مختصات مینوشیای انشعابی و انتهایی که دو ویژگی مطرح در حوزه زیست سنجه می باشند، بعنوان ویژگی هایی برای کاهش فضای جستجو در قالب یک روش دومرحله ای استفاده شده اند. در گام نخست نقاط مینوشیا از تصویر زیرکلمه استخراج شده و در چهارخوشه که از لحاظ تعداد نقاط به یکدیگر نزدیک هستند دسته بندی می شوند، به این ترتیب فضای جستجو تقریباً نصف خواهد شد. در گام دوم با ایجاد یک مخزن از فواصل اولین تا آخرین نقطه انتهایی برای هر زیرکلمه در هر خوشه و تطبیق فاصله مذکور در تصویر آزمایشی با مخزن، فضای جستجو به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. نتایج بدست آمده از اعمال روش پیشنهادی بر روی تصاویر زیرکلمه موجود در پایگاه داده نشان می دهد، فضای جستجو از 12700 زیرکلمه به حدود 500 زیرکلمه با دقت تقریبی 90 درصد کاهش یافته است.

1امروزه، رویکردهای یادگیری ماشین نقش مهمی را در شناسایی عوامل مؤثر بر کیفیت محصولات تولیدی ازجمله تولید کاشی و سرامیک ایفا می کنند. یکی از چالش های موجود در تولید کاشی و سرامیک، معیوب شدن کاشی ها به دلیل ایجاد انحراف در ابعاد کاشی تولیدی است. در صورتی که بتوان با توجه به پارامترهای فرآیند تولید، امکان ایجاد انحراف در ابعاد کاشی را قبل از تولید پیش بینی نمود، می توان از تولید کاشی معیوب جلوگیری و نسبت به تنظیم مجدد پارامترهای تولید اقدام نمود. در این پژوهش، یک سیستم خودکار جهت پیش بینی دسته ی انحراف کاشی و شناسایی عوامل تأثیرگذار بر آن، پیشنهاد شده است. بدین منظور سه طبقه بندکننده ی مختلف شامل رگرسیون منطقی، جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان جهت مدل سازی پارامترهای مربوطه مورد بررسی قرارگرفته و برترین ساختار معرفی شده است. علاوه بر این با بررسی چند دسته ویژگی و بهره گیری از روش انتخاب ویژگی پیش رو، متغیرهای مؤثر در تصمیم گیری انحراف کاشی نیز شناسایی شده اند. نتایج آزمایش های انجام شده بر روی نمونه های واقعی، نشان می دهد که رویکرد جنگل تصادفی کارایی بهتری نسبت به رویکردهای دیگر داشته و  تأثیرگذارترین پارامترها در ایجاد انحراف کاشی، مقدار نامناسب دماهای کوره بوده است.

1این مقاله به ارائه یک روش یادگیری مبتنی بر یادگیری تقویتی جهت طراحی یک ناظر به منظور رانندگی خودکار در محیط بزرگراه می پردازد. با توجه به تصادفی بودن شرایط رانندگی در بزرگراه و همچنین درنظر گرفتن شرایط واقعی تر رانندگی، از مزایای یادگیری تقویتی توزیعی عمیق بهره گرفته شده است. در این مقاله برای اولین بار جهت یادگیری سیاست های رانندگی استفاده از روش های یادگیری تقویتی توزیعی تابع کمی تمام پارامتری شده (FQF) و شبکه کمی ضمنی  (IQN) پیشنهاد شده است. برای آموزش عامل، استفاده از داده های دوربین، لیدار و ترکیب آن دو پیشنهاد شده است. به منظور استفاده از ترکیب دو نوع داده، ساختار شبکه چند ورودی را به خدمت گرفته ایم. جهت ارزیابی روش های پیشنهاد شده، از شبیه ساز رانندگی در بزرگراه استفاده کرده ایم که در نرم افزار unity توسعه یافته است. تحقق خودروی خودران در شبیه ساز مورد نظر به کمک سیستم های کمک راننده صورت پذیرفته است. ارزیابی عامل براساس یادگیری سیاست رانندگی که قادر به انتخاب عمل صحیح برای هدایت خودور باشد انجام شده است. به منظور ارزیابی بهتر روش ها دو معیار تغییرات سرعت و تغییرات لاین را برای یادگیری سیاست رانندگی بررسی کرده ایم. نتایج بدست آمده از مقاله با روش هایی نظیر شبکه Q عمیق (DQN)، شبکه Q عمیق رگرسیون کمی (QR-DQN) که پیش تر ارائه شده بود مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان دهنده آن است که الگوریتم های پیشنهادی توانایی یادگیری سیاست های مناسب رانندگی در محیط بزرگراه را دارند. همچنین روش FQF عملکرد بهتری نیز نسبت به IQN و سایر روش هایی که در گذشته پیاده سازی شده اند از خود نشان می دهد.

1در این مقاله یک روش کنترلی اصلاح شده تطبیقی مقاوم برای کنترل رباتهای کابلی کاملاً مقید با کابلهای کشسان ارائه می­شود. ابتدا یک الگوریتم کنترلی تطبیقی مبتنی بر کنترل مود لغزشی برای رباتهای صلب معرفی می­گردد و برای اطمینان از اینکه همه کابلها در محدوده کاری تحت کشش هستند از مفهوم نیروی داخلی استفاده می­شود. سپس کنترل­کننده تطبیقی رباتهای صلب با تبدیل معادلات دینامیکی به دست آمده به فرم آشفته تکین برای کنترل رباتهای با کابلهای کشسان توسعه داده می­شود.  برای بهبود پایداری و عملکرد مقاوم سیستم به عنوان یکی از نوآوریهای مقاله، یک عبارت اصلاح­کننده به قانون تطبیق رباتهای صلب اضافه می­شود و تحلیل پایداری سیستم به کمک تئوری لیاپانوف انجام می­شود. در انتها ضمن ارائه نتایج شبیه­سازی ربات مورد نظر با کابل­های انعطاف پذیر، کارآمدی الگوریتم کنترلی پیشنهادی در برابر عدم قطعیت پارامترهای دینامیکی اثبات می­شود و با مقایسه عملکرد روش کنترلی پیشنهاد شده در این مقاله با کنترل­کننده تطبیقی مقاوم اولیه، بهبود چشمگیر در دقت ردیابی مسیر مطلوب تأیید می­شود.

1در این مقاله، جبران سازی تأخیر برای یک سیستم دارای تأخیر هم زمان در حالت و ورودی همراه با نامعینی با رویتگر تطبیقی بررسی می شود. برای پیش بینی دقیق باوجود عبارت نامعلوم، ابتدا یک رویتگر تطبیقی برای سیستم طراحی می شود. نامعینی سیستم همراه با تأخیر متغیر بازمان با یک تابع محدودشده که نیاز نیست مقدار تاخیر و حد بالای نامعینی برای طراحی معلوم باشد. سپس رویتگر دوم به منظور جبران سازی تأخیر هم زمان در حالت و ورودی معرفی می شود که تأخیر در ورودی به صورت اختیاری می تواند بزرگ تر از تأخیر در حالت باشد. مزیت این روش این است که برای جبران تأخیر در ورودی در سیستم نامعین، از حل عددی استفاده نمی کند. با استفاده از تئوری لیاپانوف اثبات می گردد که با رویتگرهای طراحی شده، تأخیر در ورودی سیستم دارای نامعینی غیرخطی به خوبی جبران سازی شده و خطای تخمین محدود و کوچک خواهد بود. مزیت و کارایی روش پیشنهادی با یک مثال عددی نشان داده می­شود.