شهریور 1390
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده

بررسی روش­های آشکارسازی ناهمدوس سیگنال­های فرا­پهن­باند


به کوشش
زکیه اتباعی


با ظهور و گسترش سیستم­های مخابراتی با عرض پالس بسیار باریک، پهنای باند بسیار وسیع، محدودیت پهنای باند و سرعت قطعات الکترونیکی موجود، استفاده از بسیاری از ساختار­های آشکار سازی ناهمدوس شناخته شده پیشین با دشواری روبرو است و طراحی گیرنده مناسب در اینگونه سیستم­ها از اهمیت ویژه­ای برخودار است. در حوزه رادیویی، طراحی گیرنده­های ساده و کم مصرف در مخابرات فراپهن باند (UWB[1]) بدون استفاده از مکانیزم­های پیچیده تخمین کانال که عملکرد قابل قبولی داشته باشند بسیار مورد توجه است.
در این پایان ­نامه، به بررسی انواع مختلف آشکارسازی ناهمدوس سیگنال­های UWB پرداخته شده است. به منظور بررسی این مسایل، ابتدا به معرفی مدل سیستم UWB پرداخته شده است و سپس مدل کانال­های مورد استفاده در سیستم UWB که براساس دو نوع استاندارد IEEE می­باشد مورد مطالعه قرار گرفته است و نتایج آنها با بهره گرفتن از شبیه سازی بررسی شده است. در ادامه، انواع روش­های آشکارسازی ناهمدوس سیگنال­های UWB مورد بررسی قرار گرفته است و به مقایسه و بررسی کارایی آنها با بهره گرفتن از شبیه­سازی پرداخته شده است. در بخش بعدی پایان ­نامه، ما دو نوع آشکارسازی ناهمدوس چندسمبولی را برای مدولاسیون موقعیت پالس سیگنال­های UWB پیشنهاد دادیم. در این روش، ما از روش GLR[2] برای استخراج آشکارساز ناهمدوس یک بلوک مشاهده شامل سمبول متوالی استفاده کردیم. در این روش ما به هیچ نوع اطلاعاتی از کانال نیاز نداریم. در ادامه، پس از استخراج آشکارساز GLR، به منظور کاهش پیچیدگی محاسباتی آشکارساز، از تکنیک [3]SDR برای پیاده­سازی آن استفاده کردیم. در ادامه با فرض خاصیت تنک بودن کانال، به بهبود تخمین سیگنال دریافتی پرداختیم و با در نظر گرفتن تخمین جدید سیگنال دریافتی، آشکارساز GLR بهبود یافته را استخراج کردیم. سپس به منظور کاهش پیچیدگی محاسباتی آن، از تکنیک SDR برای پیاده­سازی آن استفاده کردیم. نتایج شبیه­سازی، کارایی و عملکرد آشکارسازهای پیشنهادی را نشان می­دهد. همانطور که خواهیم دید، زمانیکه تعداد سمبول­های ارسالی در یک بلوک مشاهده زیاد می­شود کارایی هر دو آشکارساز پیشنهادی به گیرنده Rake ایده ال نزدیک خواهد شد.
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه 1
1-1- تعریف 3
1-2- مزایای سیستم هایUWB 3
1-3- چالش ها 6
1-4- کاربردها 7
1-5- مطالب ارائه شده در این پایان نامه 9
فصل دوم: مدل سیستم UWB 11
2-1- شبکه های ارسال UWB 12
2-2- شبکه چند بانده 13
2-3- مدولاسیون و پالس های IR 13
2-3-1- PPM 15
2-3-2- PAM و OOK 16
2-3-3- OPM 16
2-3-4- روش TRM 17
2-4- تفاوت بین سیستم های UWB و پخش شدگی طیفی(SS) 18
2-4-1- SS دنباله مستقیم (DS) 18
2-4-2- تفاوت مهم بین تکنولوژی های SS و UWB 19
2-5- روش های SS در سیستم های UWB 19
2-5-1- DS-UWB 21
2-5-2- TH-UWB 22
فصل سوم: مدل کانال UWB 25
3-1- مدل کانال بر طبق استاندارد IEEE 802.15.3a 27
3-2- مدل کانال بر طبق استاندارد IEEE 802.15.4a 30
3-3- نتایج شبیه سازی (IEEE 802.15.3a) 36
3-4- نتایج شبیه سازی (IEEE 802.15.4a) 55
فصل چهارم: روش های آشکارسازی متداول سیگنال های UWB 64
4-1- روش آشکارسازی همدوس 65
4-2- گیرنده فیلتر منطبق کلاسیک 65
4-3- گیرنده های Rake 66
4-3-1- گیرنده های Rake ایده ال(I-Rake) 67
4-3-2- گیرنده های Rake انتخابی (S-Rake) 67
4-3-3- گیرنده های Rake نسبی (P-Rake) 67
4-3-4- تکنیک های ترکیب دایورسیتی برای گیرنده های Rake 68
4-4- روش های آشکارسازی ناهمدوس 69
4-5- آشکارسازی سیگنالینگPPM بر اساس آماره های مرتبه چهارم[18] 71
4-6- آشکارسازی سیگنالیگ PPM بر اساس وزن دهی فاصله های انرژی [19] 73
4-7- آشکارسازی انرژی سیگنالینگ PPM با چندین اندازه گیری[20] 74
4-8- آشکارسازی سیگنالینگ PAM بر اساس سیستم های مرجع انتقالی (TR)[21] 78
4-9- آشکارسازی بر اساس توابع ویژه[23،29] 79
4-10- آشکارسازی سیگنالینگ PPM براساس تخمین کوواریانس شکل موج دریافتی[25] 82
4-10-1- گیرنده بهینه برای کانال با پخش کننده های ناهمبسته 85
4-10-2- گیرنده بهینه برای کانال با پخش کننده های همبسته 86
4-10-3- روش مرتبه-1 ماکزیمم واگرایی 86
4-11- نتایج شبیه سازی 88
فصل پنجم: آشکارساز چندسمبولی پیشنهادی براساس روش GLR 97
5-1- مدل سیگنال 100
5-2- فرمولاسیون مسأله واستخراج آشکارساز GLR 101
5-2-1- آشکارسازی GLR براساس تکنیک SDR 103
5-3- آشکارسازی GLR-SDR بهبود یافته 106
5-4- نتایج شبیه سازی 110
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات 120
6-1- نتیجه گیری 121
6-2- پیشنهادات 123


فهرست جداول
جدول (2-1) بیت های ارسالی و دنباله های شبه تصادفی 3 کاربر 24
جدول (3-1) پارامترهای مربوط به مدل (IEEE 802.15.3a) 29
جدول (3-2) پارامترهای مربوط به یک محیط مسکونی در 2 حالت LOS و NLOS 33
جدول (3-3) پارامترهای مربوط به محیط اداری داخلی در 2 حالت LOS و NLOS 34
جدول (3-4) پارامترهای مربوط به محیط بیرونی در 2 حالت LOS و NLOS 35
جدول (3-5) پارامترهای مربوط به یک محیط بیرونی باز 36

فهرست شکل ها
شکل (1-1) باند طیفی اختصاص یافته FCC 5
شکل (1-2) همزیستی سیستم های UWB با سیستم های باند باریک موجود 6
شکل (2-1) مقایسه سیگنال های مدوله شده با تکنیک های مختلف مدولاسیون به همراه سیگنال غیر مدوله شده 17
شکل (2-2) مثالی از سیگنال ارسالی با تکنیک DSSS 19
شکل (2-3) مقایسه طیف دنباله پالس UWB با و بدون تکنیک تصادفی 21
شکل (2-4) پریودهای زمانی مختلف در سیستم های TH-UWB 23
شکل (2-5) مستطیلهای قرمز، سبز و آبی نشاندهنده پالسهای ارسالی برای 3 کاربر1، 2 و 3 برای حمل 3 بیت ارسالی 24
شکل (3-1) پاسخ ضربه 100کانال مدل (CM1) 37
شکل (3-2) متوسط 100 پاسخ ضربه کانال (CM1) 38
شکل (3-3) Exsees delay برای 100 کانال مختلف CM1 38
شکل (3-4) RMS delay spread برای 100 کانال مختلف CM1 39
شکل (3-5) تعداد مسیرهای با dB 10 تضعیف نسبت به پیک (CM1) 39
شکل (3-6) تعداد مسیرهای % 85 انرژی کل (CM1) 40
شکل (3-7) پروفایل نزولی توان (CM1) 40
شکل (3-8) انرژی کانال به همراه متوسط و انحراف استاندارد آن (CM1) 41
شکل (3-9) 100 پاسخ ضربه کانال (CM2) 42
شکل (3-10) متوسط 100 پاسخ ضربه کانال (CM2) 42
شکل (3-11) Exsess delay برای 100 کانال مختلف CM2 43
شکل (3-12) RMS delay spread برای 100 کانال مختلف CM2 43
شکل (3-13) تعداد مسیرهای با dB 10 تضعیف نسبت به پیک (CM2) 44
شکل (3-14) تعداد مسیرهای % 85 انرژی کل (CM2) 44
شکل (3-15) پروفایل تاخیر نزولی توان (CM2) 45
شکل (3-16) انرژی کانال به همراه متوسط و انحراف استاندارد آن(CM2) 45
شکل (3-17) پاسخ ضربه 100کانال مدل (CM1) 46
شکل (3-18) متوسط 100پاسخ ضربه کانال (CM1) 47
شکل (3-19) Exess delay برای 100 کانال مختلف CM1 47
شکل (3-20) RMS delay spared برای 100 کانال مختلف CM1 48
شکل (3-21) تعداد مسیرهای با dB 10 تضعیف نسبت به پیک (CM1) 48
شکل (3-22) تعداد مسیرهای % 85 انرژی کل (CM1) 49
شکل (3-23) پروفایل تاخیر نزولی توان (CM1) 49
شکل (3-24) انرژی کانال به همراه متوسط و انحراف استاندارد آن(CM1) 50
شکل (3-25) پاسخ ضربه 100کانال مدل (CM1) 51
شکل (3-26) متوسط100 پاسخ ضربه کانال (CM1) 51
شکل (3-27) Exess delay برای 100 کانال مختلف CM1 52
شکل (3-28) RMS delay spread برای 100 کانال مختلف CM1 52
شکل (3-29) تعداد مسیرهای با dB 10 تضعیف نسبت به پیک (CM1) 53
شکل (3-30) تعداد مسیرهای % 85 انرژی کل (CM1) 53
شکل (3-31) پروفایل تاخیر نزولی کانال (CM1) 54
شکل (3-32) انرژی کانال به همراه متوسط و انحراف استاندارد آن (CM1) 54
شکل (3-33) قدر مطلق پاسخ ضربه 100کانال مدل (CM1) 56
شکل (3-34) متوسط پاسخ ضربه 100 کانال (CM1) 56
شکل (3-35) Exsess delay برای 100 کانال مختلف CM1 57
شکل (3-36) RMS delay spread برای 100 کانال مختلف CM1 57
شکل (3-37) تعداد مسیرهای با dB 10 تضعیف نسبت به پیک (CM1) 58
شکل (3-38) تعداد مسیرهای بیش از % 85 انرژی کل (CM1) 58
شکل (3-39) پروفایل تاخیر نزولی توان (CM1) 59
شکل (3-40) قدر مطلق پاسخ ضربه 100 کانال (CM2) 60
شکل (3-41) متوسط پاسخ ضربه حقیقی 100 کانال (CM2) 60
شکل (3-42) Exsess delay برای 100 کانال مختلف CM2 61
شکل (3-43) RMS delay spread برای 100 کانال مختلف CM2 61
شکل (3-44) تعداد مسیرهای با dB 10 تضعیف نسبت به پیک (CM2) 62
شکل (3-45) تعداد مسیرهای % 85 انرژی کل (CM2) 62
شکل (3-46) پروفایل تاخیر نزولی توان (CM2) 63
شکل (4-1) ساختار گیرنده فیلتر منطبق 66
شکل (4-2) پالس ارسالی با فرض بیت 0 در مدولاسیون PPM و یک نمونه سیگنال دریافتی پس از عبور از کانال UWB 69

بهمن ماه 1390
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
 
چکیده
 
بررسی آثار تزویج در آرایه­ای از آنتن­های سیمی برای کاربرد در رادار پسیو
 
به کوشش
رئوف طوقی
 
همواره آشکارسازی اهدافی که از دید بصری مصون هستند مورد توجه بوده است. برای شناسایی اهداف می­توان از امواج الکترومغناطیس استفاده کرد. اولین قدم برای دریافت امواج، یک آرایه مناسب آنتن است. امواج پس از رسیدن به آنتن باعث شارش جریانی روی سطح آن می­شوند. میزان جریان شارشی تابعی از پارامترهای مختلفی مثل نوع آنتن، سطح مقطع موثر آنتن، محل قرار گرفتن آنتن، دامنه و زاویه ورود جبهه موج و. است.
کاری که در این پایان نامه انجام شده است محاسبه­ی اندازه و فاز جریان القا شده روی آنتن­های سیمی، در اثر تحریک جبهه­موج الکترومغناطیسی است. برای این منظور بکمک روش عددی مومنت، نرم­افزاری تهیه شده است که جریان ناشی از برخورد جبهه­موج به آنتن را روی سیم­های آنتن محاسبه می­ کند. این نرم افزار یکی از جواب­های معادله­ی انتگرال- دیفرانسیلی ماکسول بنام معادله­ی هالن را حل می­ کند. بعلاوه در این پایان ­نامه، بررسی تاثیر توابع پایه مختلف بر دقت حل مسئله در روش مومنت مورد بررسی قرار گرفته است. در معادله­ی هالن از توابع پالسی، مثلثی و سینوسی بعنوان توابع پایه روش مومنت استفاده شده و دقت و سرعت همگرایی مقایسه شده است. همچنین، نمودارهایی از تاثیر زاویه ورود جبهه­موج بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینال آرایه­هایی از آنتن­های مختلف سیمی ارائه شده است. نیز ماتریسی بنام ماتریس کالیبراسیون[1] معرفی شده است تا جبران­سازی تزویج متقابل بین ولتاژ اندازه ­گیری شده از ترمینال آنتن­ها را انجام دهد و با بهره گرفتن از ولتاژ بدون تزویج بدست آمده، زاویه­ی ورود جبهه­موج با بهره گرفتن از الگوریتم میوزیک[2] محاسبه شود. روش ارائه شده برای محاسبه­ی ماتریس کالیبراسیون و نیز نحوه­ی استفاده از آن در جهت­یابی، بهبود نسبی دقت جهت­یابی در مقایسه با روش­های قبلی را نتیجه می­دهد.
 
 
 
 
 
 
 
فهرست مطالب
 
 
عنوان                                       صفحه
 
فصل اول: مقدمه . 2
 
فصل دوم: آشنایی با رادار پسیو
2-1- مقدمه­ای از رادار پسیو 5
2-2- آنتن­های گیرنده­ی رادار پسیو. 6
2-3-تزویج متقابل در آرایه آنتن­ها 7
2-3-1-تزویج در مد فرستندگی. 8
2-3-1-تزویج در مد گیرندگی 9
2-4- محاسبه­ی امپدانس متقابل و ماتریس کالیبراسیون 10
2-4-1- روش امپدانس متقابل گیرندگی. 10
2-4-2- محاسبه­ی ماتریس کالیبراسیون. 12
 
فصل سوم: بدست آوردن جریان روی سطح آنتن­های سیمی
با بهره گرفتن از روش مومنت
3-1- معادلات انتگرالی ( ). 14
3- 2- توابع گرین 15
3-2-1-خصوصیات تابع گرین. 16
3- 3- توابع پایه و وزن 17
3- 4- حل عددی معادلات الکترومغناطیس . 20
3- 5- الگوریتم­های حل عددی معادلات الکترومغناطیس    20
3- 6- استفاده از روش مومنت برای حل مسائل الکترومغناطیس    21
3- 7- سیم­های نازک به عنوان آنتن گیرنده 22
 
عنوان                                       صفحه
 
3- 7- 1- محاسبه­ی جریان القا شده روی سیم نازک در اثر
جبهه موج برخوردی . 25
3- 7- 2- حل عددی معادله­ی هالن با بهره گرفتن از روش مومنت    27
 
فصل چهارم: محاسبه­ی جریان القا شده روی آرایه­ای از چهار دایپل
4- 1- محاسبه­ی جریان القا شده روی 4 دایپل در اثر جبهه­موج برخوردی
با در نظر گرفتن تزویج متقابل بین آنها 30
4-2- آنتن دوقطبی خم­شده 42
4-3- افزودن بار به مرکز سیم 44
 
فصل پنجم: خصوصیات نرم­افزار و نحوه­ی تهیه­ آن
5-1-پیاده سازی روابط و معادلات نوشته شده­ی فصل چهارم با استفاده
از زبان برنامه­نویسی 47
5-1-1-انتگرال گیری عددی بکمک روش ذوزنقه­ای. 48
5-1-2-حل دستگاه معادلات (4-32) و (4-33). 49
5-2-روش کار و قابلیت نرم افزار 51
5-2-1- مشاهده­ نتایج محاسبات 54
5-2-2- سایر امکانات این پنجره 55
 
فصل ششم: نتایج
6- 1- مقدمه. 58
6- 2– مقایسه­ جواب نرم­افزار با نرم­افزار طراحی شده 58
6- 3– محاسبه­ی خطای محاسبات در نتیجه­ی تابع پایه­ی انتخابی
و تقسیم­بندی سیم انتگرال گیری عددی با بهره گرفتن از روش ذوزنقه­ای 64
6-4- مقایسه­ جریان محاسبه شده روی سیم­های آنتن یاگی- اودا
با بهره گرفتن از سه نوع تابع پایه. 65
6-5- حضور آنتن­ها در آرایه و تاثیر آن بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینالشان 68
6-5-1- چهار فولدد دایپل به فاصله­ی 0.2 از هم   69
6-5-2- چهار فولدد دایپل به فاصله­ی 0.3 از هم  71
6-5-3- سه آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی 0.2 از هم در حالت عمودی. 74
عنوان                                       صفحه
 
6-5-4- سه آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی 0.5 از هم در حالت افقی. 76
6-5-5- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی 0.2 از هم در حالت عمودی 79
6-5-6- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی 0.5 از هم در حالت افقی. 81
6-6- محاسبه­ی زاویه­ی ورود یک جبهه موج به آرایه­ی افقی 4 آنتن یاگی- اودا 84
6-6-1- محاسبه­ی زاویه ورود جبهه­موج. 91
6-6-1-1- استفاده از الگوریتم میوزیک برای تخمین زاویه   91
6-6-1-2- تخمین زاویه بکمک الگوریتم میوزیک و ماتریس­های و 92
6-7- نتایج 100
6-8- پیشنهادات 101
 
 
فهرست منابع و مأخذ. 102
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست جدول ها
 
 
عنوان                                       صفحه
 
جدول6-1: اختلاف فاز ولتاژترمینال­ها محاسبه شده از 63
جدول6-2: اختلاف فاز ولتاژترمینال­ها محاسبه شده از نرم­افزاز طراحی شده. 64
جدول 6- 3: اندازه­ درایه­های ماتریس 85
جدول 6- 4: فاز درایه­های ماتریس . 85
جدول 6- 5: اندازه­ درایه­های ماتریس . 86
جدول 6- 6: فاز درایه­های ماتریس . 86
جدول 6- 7: اندازه­ درایه­های ماتریس . 86
جدول 6- 8: فاز درایه­های ماتریس . 86
جدول 6- 9: اندازه­ درایه­های ماتریس . 87
جدول 6- 10: فاز درایه­های ماتریس 87
جدول 6- 11: اندازه­ درایه­های ماتریس 87
جدول 6- 12: فاز درایه­های ماتریس 87
جدول 6- 13: اندازه­ درایه­های ماتریس . 87
جدول 6- 14: فاز درایه­های ماتریس 88
جدول 6- 15: اندازه­ درایه­های ماتریس 88
جدول 6- 16: فاز درایه­های ماتریس 82
جدول 6- 17: اندازه­ درایه­های ماتریس 88
جدول 6- 18: فاز درایه­های ماتریس 89
جدول 6- 19. اندازه­ درایه­های ماتریس 89
جدول 6- 20: فاز درایه­های ماتریس 89
جدول 6- 21: اندازه­ درایه­های ماتریس . 89
جدول 6- 22: فاز درایه­های ماتریس . 90
جدول 6- 23: اندازه­ درایه­های ماتریس . 90
 
عنوان                                       صفحه
 
جدول 6- 24: فاز درایه­های ماتریس . 90
جدول 6- 25:. اندازه­ درایه­های ماتریس امپدانس متقابل   90
جدول 6- 26: فاز درایه­های ماتریس امپدانس متقابل    91
جدول 6- 27: اندازه­ درایه­های ماتریس امپدانس متقابل    91
جدول 6- 28: فاز درایه­های ماتریس امپدانس متقابل    91
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست شکل ها
 
 
عنوان                                       صفحه
 
شکل 2- 1: آرایه ای از آنتن­های گیرنده. 6
شکل 2- 2: مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود فرستندگی   9
شکل 2- 3:مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود گیرندگی 10
شکل 3- 1: سیم نازک به عنوان آنتن گیرنده. 25
شکل 4- 1: طرز قرار گرفتن چهار سیم در یک آرایه 31
شکل 4- 2: توابع زیردامنه­ای مستطیلی 35
شکل 4-3: توابع زیردامنه­ای مثلثی 36
شکل 4- 4: توابع زیردامنه­ای سینوسی 36
شکل 4- 5: فولدد دایپل. 42
شکل 4- 6: افزودن بار به وسط سیم 44
شکل 5- 1: نمودار یک تابع مفروض برای انتگرال­گیری 48
شکل 5- 2:دامنه­ی یک تابع دوبعدی برای انتگرال­گیری 49
شکل 5- 3: نمای Help Form نرم افزار. 51
شکل 5- 4. نمای پنجره­ی Basic Information نرم­افزار. 52
شکل 5- 5: نمای پیغام پایان محاسبات 54
شکل 5-6: نمای load Results نرم­افزار. 55
شکل 5- 7: نمایی از طریقه­ی نمایش یک جواب نمونه 56
شکل 6- 1: نحوه­ی چیدمان آرایه­ی چهار آنتن یاگی- اودا 59
شکل 6- 2: اندازه­ جریان محاسبه شده روی سیم­های آنتن
یاگی- اودا بوسیله­ی . 59
شکل 6- 3: اندازه­ جریان محاسبه شده روی سیم­های آنتن یاگی- اودا
بوسیله­ی نرم­افزار طراحی شده 60
شکل 6-4: فاز جریان محاسبه شده روی سیم­های آنتن یاگی- اودا بوسیله­ی . 60
عنوان                                       صفحه
 
شکل 6-5: فاز جریان محاسبه شده روی سیم­های آنتن یاگی- اودا بوسیله­ی
نرم­افزار طراحی شده. 61
شکل 6-6: قسمت حقیقی جریان محاسبه شده روی سیم­های
آنتن یاگی- اودا بوسیله­ی 62
شکل 6-7: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیم­های آنتن
یاگی- اودا بوسیله­ی نرم­افزار طراحی شده. 62
شکل 6-8: قسمت موهومی جریان محاسبه شده روی سیم­های
آنتن یاگی- اودا بوسیله­ی 63
شکل 6-9: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیم­های آنتن یاگی- اودا
بوسیله­ی نرم­افزار طراحی شده 63
شکل 6 -10: درصد اختلاف ولتاژ در ترمینال دایپل برای N از 5 تا 150 65
شکل 6 – 11: درصد اختلاف ولتاژ در تمام نقاط دایپل برای N از 5 تا 150. 63
شکل 6- 12: برخورد یک جبهه­موج الکترومغناطیسی با یک آنتن
یاگی- اودا با دو رفلکتور و سه دایرکتور . 66
شکل 6- 13: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده
روی سیم­های آنتن با تابع پایه پالس و N=80 66
شکل 6- 14: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده

حمید رضا هاشم پور
SAR یکی از مهمترین شاخه های علم ” سنجش از راه دور ” است که بدلیل کاربردهای گسترده آن از سال ها قبل مورد توجه محققان قرار گرفته است. در ایران نیز در سال های اخیر تحقیقاتی در زمینه الگوریتم های پردازش سیگنال SAR و مدهای مختلف کاری آن انجام شده است. یک مشکل اساسی در اکثر حسگرهای SAR هواپایه ، جبران خطاهای حرکت ناشی از اغتشاشات جوی است. به طور خاص ، اثرات اصلی تولید شده توسط خطاهای حرکت سکو در تصاویر SAR شامل تنزل حد تفکیک هندسی و رادیو متریک ، ابهام در جهت سمت و اعوجاج هندسی و فاز می باشد. انحرافات هواپیما از مسیر مستقیم و سرعت ثابت را می توان توسط سیستم ناوبری اینرسی (INS) ، سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) یا واحد اندازه گیری اینرسی (IMU) محاسبه نمود.
در این پایان نامه ابتدا مفاهیم SAR و نحوه کار آن بیان شده است. سپس تئوری الگوریتم های RDA و CSA و دلایل مطرح شدن این روش ها به تفصیل بحث شده است. سپس ضمن تشریح مراحل پردازشی هر کدام از الگوریتم ها، شبیه سازی هایی برای یک سناریوی متداول با زاویه لوچی کم انجام گردیده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است.
هدف اصلی این پایان نامه بررسی روش های جبران حرکت سکو با بهره گرفتن از اطلاعات بدست آمده از IMU (یا INS) است. این روش ها با انجام محاسبات و شبیه سازی با هم مقایسه شده است.
در نهایت مقدار خطای قابل قبول جابجایی سکو نسبت به مسیر حرکتی ایده آل مطرح شده است. با بهره گرفتن از این مقادیر می توان مشخصات سنسورهای IMU را از نظر میزان خطا تعیین نمود.
فهرست مطالب
مقدمه 2
1-1- تاریخچه SAR 2
1-2- رادار در سنجش از راه دور 4
1-3- اساس کار SAR 4
1-4- جبران حرکت سکو 7
1-4-1- اثر حرکت سکو بر کیفیت تصویر SAR 9
1-5- روش های جبران حرکت 13
1-5-1- جبران سازی با بهره گرفتن از اندازه گیری مسیر پروازی با IMU 13
1-5-2- جبران مسیر حرکت با بهره گرفتن از داده های خام SAR 16
1-6- سر فصل مطالب پایان نامه 18
2- اصول پردازش سیگنال SAR 20
2-1- مقدمه 20
2-2- فشرده سازی سیگنال های FM خطی 23
2-2-1- سیگنال های FM خطی 23
2-2-2- فشرده سازی پالس 28
2-3- مفاهیم دهانه مصنوعی 30
2-3-1- هندسه SAR 31
2-3-2- فرم هذلولی معادله برد 34
2-3-3- فرکانس داپلر در موضوع SAR چیست ؟ 34
2-3-4- مفهوم دهانه مصنوعی ( synthetic aperture ) 35
2-4- اصول عملکرد 2-D SAR 36
2-4-1- تصویربرداری راداری یک بعدی Cross Range 36
2-4-2- sampling 38
2-4-3- 2-D Imaging 38
2-5- تئوری الگوریتم های Range Doppler و Chirp Scaling 40
2-5-1- تئوری الگوریتم RDA 41
2-5-2- تئوری الگوریتم CSA 43
3- تشریح الگوریتم های RDA و CSA 51
3-1- الگوریتم Range Doppler 51
3-1-1- مقدمه : 51
3-1-2- نگاهی کلی به الگوریتم 52
3-1-3- سیگنال خام رادار ( داده های خام ) 54
3-1-4- فشرده سازی برد 55
3-1-5- تبدیل فوریه ی سمت 56
3-1-6- تصحیح جابجایی سلول برد 57
3-1-7- فشرده سازی سمت 58
3-1-8- شبیه سازی SAR با بهره گرفتن از الگوریتم RDA 60
3-2- الگوریتم Chirp Scaling 69
3-2-1- مقدمه 69
3-2-2- نگاهی کلی به الگوریتم chirp scaling 70
3-2-3- پیشینه ی CSA 71
3-2-4- جزئیات پردازش CSA 73
3-2-5- شبیه سازی برای یک هدف نقطه ای 77
4- جبران حرکت سکو 82
4-1- مقدمه 82
4-2- بررسی اثر حرکت سکو در تصویر SAR 83
4-3- جبران سازی حرکت سکو 87
4-3-1- روش جبران سازی تئوری 88
4-3-2- جبران حرکت سکو در یک مرحله (با بهره گرفتن از تقریب) 90
4-3-3- جبران حرکت سکو در دو مرحله 92
4-4- تصحیح الگوریتم های RDA و CSA جهت اعمال MOCO 94
4-4-1- تصحیح الگوریتم RDA 94
4-5- شبیه سازی جبران حرکت سکو 98
5- آنالیز خطای جبران حرکت سکو 114
5-1- مقدمه 114
5-2- پاسخ ضربه در جهت سمت]33[ 115
5-3- پاسخ ضربه در جهت برد]33[ 118
5-4- دسته بندی خطاهای فاز ]33[ 119
5-5- نیازمندیهای جبران حرکت سکو ]33[ 123
5-5-1- خطاهای فاز خطی 123
5-5-2- خطاهای فاز درجه دو 124
5-5-3- خطاهای فاز فرکانس بالا 125
5-5-4- تعیین خطای حرکت قابل قبول 125
5-5-5- تعیین حد بالای طیف توان برای خطای حرکت باقی مانده 125
5-5-6- محاسبه PSD خطای حرکت قابل قبول برای پارامترهای شبیه سازی 128
6- نتیجه گیری و پیشنهادها 135
6-1- نتیجه گیری 135
6-2- پیشنهادات 136
فهرست جداول
جدول 1-1 : پارامترهای شبیه سازی 10
جدول 1-2 : پارامترهای حسگر شبیه سازی شده 12
جدول 3-1 : پارامترهای شبیه سازی 60
جدول 4-1 : مقادیر شبیه سازی شده برای RDA و CSA 100
جدول 5-1 : پارامترهای حسگر 119
جدول 5-2 : جابجایی در راستای حرکت سکو و سرعت هایی که منجر به خطای فاز π/2 می شود 119
جدول 5-3 : پارامترهای سیستم E-SAR 126
جدول 5-4 : کیفیت تصویر مورد نیاز 126
فهرست شکل ها
شکل 1-1: ماهواره SEASAT ]4[ 3
شکل 1-2 : Stripmap SAR 5
شکل 1-3 : Spotlight SAR 6
شکل 1-4 : Interferometric SAR 7
شکل 1- 5 : Scan SAR 6
شکل 1-6 : داده های شبیه سازی شده LFM-CW SAR برای یک هدف نقطه ای و آرایه ای از اهداف نقطه ای. ستون اول (سمت چپ) خطاهای حرکت و ستون دوم حالت ایده آل بدون خطای حرکت را نشان می دهد]10[ 11
شکل 1-7 : تصویر پردازش شده بدون MOCO.]11[ 12
شکل 1-8 : تصویر پردازش شده با اعمال MOCO.]11[ 14
شکل 1-9 : داده های شبیه سازی شده LFM-CW SAR برای یک هدف نقطه ای و آرایه ای از اهداف نقطه ای. ستون سمت چپ حالت ایده آل بدون خطای حرکت و ستون سمت راست حالت غیر ایده آل را بعد از اعمال MOCO نشان می دهد ]10[ 15
شکل 1-10 : به ترتیب از چپ به راست : تصویر پردازشی در حالت ایده آل ، تصویر تار شده بدلیل خطای فاز سفید و تصویر باز سازی شده با بهره گرفتن از روش autofocus ]13[ 17
شکل 1-11 :تصویر پردازشی UAV-SAR. (aبدون تصحیح حرکت.b ( با اعمال MOCO ]16[ 17
شکل 2-1 : الف) دامنه قسمت حقیقی سیگنال ب) دامنه قسمت موهومی سیگنال ج) فاز سیگنال د) فرکانس سیگنال 25
شکل 2-2 : طیف مختلط یک پالس FM خطی 29
شکل 2-3 : خروجی فیلتر منطبق یک پالس FM خطی 30
شکل2-4: هندسه دریافت داده های راداری ]2[ 32
شکل 2-5 : هندسه تصویربرداری یک بعدی 37
شکل 2-6 : هندسه جابجایی سلول برد RCM 39
شکل 2-7 : توصیف قرار گرفتن منحنی RCM چند هدف روی یک منحنی در حوزه برد داپلر 42
شکل 2-8 : مثال ساده ای از شیفت هدف بعد از scaling و فشرده سازی 47
شکل 2-9 : شیفت اهداف توسط یک تابع scaling ، FM خطی 48
شکل 3-1 : بلوک دیاگرام RDA 53
شکل 3-2 : فضای سیگنال خام SAR 61
شکل 3-3 : مرکز فضای سیگنال. الف) شکل بالا (up-chirp) ب) شکل پایین (down-chirp) 62
شکل 3-4 : سیگنال مرجع برد 63
شکل 3-5 : جابجایی سلول برد 64
شکل 3-6 : فشرده سازی سیگنال وسط سمت در حوزه زمان برد 64
شکل 3-7 : تصویر فشرده شده در جهت برد 65
شکل 3-8 : تصویر بعد از RCMC 66
شکل 3-9 : تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای 67
شکل 3-10 :الف- نمایه برد و سمت تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای 67
شکل 3-10 :ب- نمایه برد و سمت تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای 68
شکل 3-11: بلوک دیاگرام الگوریتم CSA 72
شکل 3-12 : تصویر بعد از RCMC 78
شکل 3-13 : تصویر پردازشی نهایی (CSA) 78
شکل 3-14 : نمایه برد و سمت تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای 79
شکل 3-15: مقایسه الگوریتم RDA و CSA 80
شکل 4-1 : هندسه حرکت نامی و واقعی سکو 83
شکل 4-2 : مکان هدف m ام ( نقطه Pm ) در نوار 84
شکل 4-3: بلوک دیاگرام RDA اصلاح شده 95
شکل 4-4 : بلوک دیاگرام CSA اصلاح شده 97
شکل 4-5 : انحراف سینوسی با دامنه 105 m برای الگوریتم RDA 100
شکل 4-6 : مقایسه پروفایل سمت (شکل بالا) و برد (شکل پایین) حالت ایده آل و حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 0.01m برای الگوریتم RDA 101
شکل 4-7 : مقایسه تصویر پردازشی نهایی در حالت ایده آل (شکل بالا) و در حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 0.01m (شکل پایین) برای الگوریتم RDA 102
شکل 4-8 : شکل بالا: تصویر داده SAR خام دریافتی ، شکل پایین: تصویر پردازشی نهایی در حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 105 m برای الگوریتم RDA 103
شکل 4-9 : مقایسه پروفایل سمت (شکل بالا) و برد (شکل پایین) حالت ایده آل و حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 0.01m برای الگوریتم CSA 104
شکل 4-10-الف : جبران حرکت سکو به روش تئوری نسبت به هدف سمت راست برای انحراف سینوسی با دامنه 105 m (شکل بالا برای الگوریتم RDA) و (شکل پایین برای الگوریتم CSA) 105

تبیین مبانی انسان­شناختی مفهوم مسئولیت پذیری در مکتب اگزیستانسیالیسم و نقد دلالت­های آن در تعلیم و تربیت
 

استاد راهنما :
 

     دکتر فهیمه انصاریان

فهرست مطالب:
-1      مقدمه2
1-2    بیان مسئله.3
1-3     اهمیت موضوع تحقیق و انگیزه انتخاب آن .5
1-4     هدفهای تحقیق 6
1-5    سوالات تحقیق 6
1-6    تعریف متغیرها و واژه های کلیدی.7
1-6-1  تعاریف نظری.7
1-6-2  تعاریف عملیاتی.9
1-7     نوع و روش تحقیق.10
1-8     قلمرو تحقیق10
1-9    جامعه و حجم نمونه.10
فصل دوم: ادبیات پژوهش
مقدمه12
2-1    بخش اول: مفهوم شناسی.13
2-1-1   مقدمه14
2-1-2   مسئولیت در لغت.15
2-1-3   کی­یرکگور و مسئولیت.17
2-1-4   بیماری به سوی مرگ.17
2-1-5   ترس و لرز.21
2-1-6   مفهوم دلهره26
2-1-7   هایدگر و مسئولیت.29
2-1-8   مرگ آگاهی30
2-1-9   ترس.31
2-1-10 دلواپسی32
2-1-11 سارتر و مسئولیت.34
2-1-12 دلهره.34
2-1-13 وانهادگی.38
2-1-14 ناامیدی40
2-2    بخش دوم: مبانی انسان شناختی.43 2-2-1   مقدمه44
2-2-2   ضرورت شناخت انسان45
2-2-3   هستی و وجود47
2-2-4   انسان شناسی سنتی.49
2-2-5   تقدم وجود بر ماهیت50
2-2-6   خدای اگزیستانسیال53
2-2-7   دو مکتب اگزیستانسیالیستی54
2-2-8   اراده56
2-2-9   ارادۀ آزاد.57
2-2-10 آزادی60
2-2-11 آزادی دیگران62
2-2-12 ارزش و آزادی62
2-2-13 آزادی و موفقیت.64
2-2-14 آگاهی66
2-2-15 هستی فی نفسه.69
2-2-16 هستی لنفسه72
2-2-17 آگاهی از دیگران.75
2-2-18 انتخاب77
2-2-19 انتخاب و اخلاق.81
2-2-20 انتخاب دیگران82
2-2-21 مسئولیت.83
2-2-22 اراده و مسئولیت.84
2-2-23 آزادی و مسئولیت.86
2-2-24 آگاهی و مسئولیت.89
2-2-25 انتخاب و مسئولیت.92
2-2-26 ارزش­ها و مسئولیت95
2-2-27 فردی بودن مسئولیت98
2-2-28 اجتماعی بودن مسئولیت.103
2-2-29 هستی، نیستی و مسئولیت.109
2-3 بخش سوم: دلالتهای تربیتی111
2-3-1   مقدمه112
2-3-2   هستی و دانش113
2-3-3   فلسفه تعلیم و تربیت از دیدگاه وجودگرایان113
2-3-4   آراء تربیتی و فلاسفه اگزیستانسیال.114
2-3-5   تقدم وجود بر ماهیت در تعلیم و تربیت115
2-3-6   اراده و تعلیم و تربیت.116
2-3-7   اراده و مسئولیت در تعلیم و تربیت117
2-3-8   آزادی و تعلیم و تربیت118
2-3-9   آزادی بعنوان هدف تعلیم و تربیت.119
2-3-10 آزادی و مسئولیت در تعلیم و تربیت120
2-3-11 آگاهی و تعلیم و تربیت121
2-3-12 آگاهی بعنوان هدف تعلیم و تربیت.122
2-3-13 آگاهی و مواد برنامه درسی.123
2-3-14 آگاهی و مسئولیت در تعلیم و تربیت124
2-3-15 انتخاب و تعلیم و تربیت.126
2-3-16 انتخاب و روش تدریس.126
2-3-17 کلاس درس باز127
2-3-18 انتخاب و مواد برنامه درسی128
2-3-19 مسئولیت و تعلیم و تربیت129
2-3-20 واقع گرایی تعلیم و تربیت130
2-3-21 مسئولیت بعنوان فرض معرفت شناسی تعلیم و تربیت.131
2-3-22 مسئولیت و روش تدریس و یادگیری.132
2-3-23 مسئولیت مربی در تعلیم و تربیت.132
2-3-24 مسئولیت و فردگرایی در تعلیم و تربیت.135
2-3-25 فردی بودن روش تدریس و یادگیری.137
2-3-26 مسئولیت جمعی در تعلیم و تربیت.137
2-3-27 مسئولیت و انضباط اجتماعی در تعلیم و تربیت.139
2-3-28 اگزیستانسیالیسم و مسئولیت آموزش و پرورش معاصر140
2-4    بخش چهارم: نقد دلالتهای تربیتی142
2-4-1   مقدمه143

نقش فاصله قدرت در پیش ­بینی سبک رهبری معنوی مدیران: مطالعه موردی دانشگاه فردوسی­ مشهد
 

استاد راهنما:
 

دکتر محمدرضا آهنچیان

فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه                                                                        
بیان مسأله2
اهداف تحقیق.7
فرضیه و سسؤالات تحقیق.7
فرضیه اصلی.7
سؤالات فرعی.8
تعاریف عملیاتی .8
 
فصل دوم: پیشینه تحقیق                                                                    
الف : مرور مبانی نظری پژوهش11
طبقه بندی هافستد 11
تعاریف رهبری.15
نظریه­ های رهبری16
رهبری اخلاقی 19
چگونگی شکل­ گیری مفهوم معنویت.21
رهبری معنوی.23
رهبری قانونی: الگویی از رهبری معنوی.27
رهبری معنوی در سازمان­های آموزشی.29
رهبری معنوی شخصی(الگویی برای سازمان­های آموزشی)30
مرور تحقیقات انجام شده32
استنتاج از پیشینه و الگوی نظری پژوهش39
 
فصل سوم: روش اجرا
روش تحقیق.42
جامعه مورد مطالعه .42
حجم نمونه و روش نمونه گیری 42
ابزار جمع آوری داده ها 44
روش بررسی پایایی و روایی ابزار تحقیق .46
شیوه جمع آوری داده ها49
روش تحلیل داده ها50
 
فصل چهارم: تحلیل داده­های تحقیق و ارائه یافته­ها
فرضیه اصلی پژوهش.58
سؤال فرعی اول.63
سؤال فرعی دوم 65
سؤال فرعی سوم. 66
سؤال فرعی چهارم. .69
سؤال فرعی پنجم 72
سؤال فرعی ششم 75
 
فصل پنجم: نتیجه­گیری و بحث
مقدمه.81
نتیجه­گیری و بحث .82
فرضیه اصلی پژوهش. .83
سؤال فرعی اول. 85
سؤال فرعی دوم. 86
سؤال فرعی سوم.88
سؤال فرعی چهارم. 90
سؤال فرعی پنجم. 92
سؤال فرعی ششم. 95
محدودیت­ها.96
پیشنهادات97
فهرست منابع. .99
       پیوست­ها:
الف : پرسشنامه فاصله قدرت
ب : پرسشنامه سنجش سبک رهبری معنوی
چکیده انگلیسی
صفحه عنوان انگلیسی
فهرست جداول و نمودارها
نمودار(2-1) : مدل علی تئوری رهبری معنوی26
نمودار(2-2) : مدل رهبری معنوی شخصی.32
جدول (2-3) :ویژگیهای جوامع با فاصله قدرت کم-زیاد.38
جدول (3-1) :توصیف نمونه مورد پژوهش از حیث نوع دانشکده، نوع استخدام، و جنسیت43
جدول (3-2) :عبارات مربوط به فاصله قدرت در پرسشنامه.45
جدول (3-3) : عبارات مربوط به رهبری معنوی در پرسشنامه46
جدول (3-4): تحلیل اکتشافی پرسشنامه فاصله قدرت .47
جدول(3-5) : سوالات پژوهش و آزمون آماری استفاه شده51
جدول (4-1): آمار توصیفی شاخص های فاصله قدرت بر اساس نوع استخدام کارکنان.54
جدول(4-2): آمار توصیفی شاخص های فاصله قدرت بر اساس گروه­های آموزشی.55
جدول(4-3): آمار توصیفی شاخص های رهبری معنوی بر اساس گروه آموزشی.56
جدول(4-4): آمار توصیفی شاخص های رهبری معنوی بر اساس نوع استخدام کارکنان.57
جدول (4-5) شاخص­های توصیفی رهبری معنوی و فاصله قدرت 58
جدول (4-5-1): خلاصه مدل مورد استفاده در تحلیل یافته­ها59
جدول(4-5-2): بررسی قابلیت پیش بینی سبک رهبری معنوی مدیران با نمره فاصله قدرت.59
جدول (4-5-3):ضرایب. 60
جدول (4-5-4): خلاصه مدل مورد استفاده در تحلیل یافته­ها61.
جدول(4-5-5):بررسی قابلیت پیش ­بینی سبک رهبری معنوی بر اساس خرده­آزمون­های فاصله قدرت61
جدول (4-5-6):ضرایب 62
جدول (4-6) : آمار توصیفی میزان فاصله قدرت 64
جدول (4-6-1) : وضعیت فاصله قدرت در دانشگاه فردوسی مشهد:آزمون t با ارزش ثابت. .64
جدول (4-7) : آمار توصیفی میزان رهبری معنوی65
جدول (4-7-1):وضعیت رهبری معنوی در دانشگاه فردوسی مشهد: آزمون t با ارزش ثابت 66
جدول (4-8) : تحلیل مانووای رهبری معنوی بر اساس نوع استخدام کارکنان 67
جدول (4-8-1) : آزمون اثرات بین آزمودنی­ها.68
جدول (4-9) : تحلیل مانووای نمره فاصله قدرت بر اساس نوع استخدام کارکنان. 69