رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Fabrication of Acetone Gas Sensor Based on Fe2O3 Decorated CNTs with Ag Interdigitated Electrodes on Al2O3 Substrate. ساخت حسگر گاز استون مبتنی بر نانولوله های کربنی تزیین شده با نانوذرات اکسید آهن بر روی الکترود دندانه شانه‌ای نقره و زیر‌لایه آلومینا 383 390 17600 10.22034/tjee.2024.54800.4570 FA وحید بابایی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق و الکترونیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران حمیدرضا انصاری دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران زهیر کردرستمی دانشیار، دانشکده مهندسی برق و الکترونیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2023 01 04 In this article, a resistive acetone gas sensor with high sensitivity is fabricated. A a two-stage thermal hydrolysis reaction has been used to synthesize the sensitive Carbon Nanotubes (CNTs) decorated with iron oxide nanoparticles (Fe2O3). Micro-scale silver Inter Digitated Electrodes (IDEs) made of silver have been deposited on alumina substrate which is resistant to high temperatures using optical lithography. The synthesis process includes functionalizing carbon nanotubes and then decorating them with iron oxide nanoparticles. The synthesized nanocomposite was characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results show that iron oxide nanoparticles uniformly decorated the surface of carbon nanotubes. The synthesized nanostructures were tested under different concentrations of acetone gas and showed appropriate response and high sensitivity. The fabricated sensor showed excellent selectivity, good reproducibility, and satisfactory response and recovery times. Decorating carbon nanotubes with iron oxide nanoparticles increases the sensitivity and speed of the sensor. The proposed sensor exposed to 100 ppm of acetone gas at a temperature of 300 degrees Celsius results in a resistance change of nearly 38 times. The improved sensor performance is mainly related to the material structure and the p-n junction between the CNTs and the iron oxide nanoparticles. در این مقاله یک حسگر گاز مقاومتی استون با حساسیت بالا ساخته شده است. از نانولوله‌های کربنی (عامل‌دار شده) تزیین شده با نانوذرات اکسید آهن (CNT@Fe2O3) به عنوان لایه حساس به گاز استون استفاده شده است. کامپوزیت‌های CNT@Fe2O3 از طریق یک واکنش هیدرولیز حرارتی بدست آمدند. الکترودهای دندانه‌شانه ای از جنس نقره روی زیرلایه آلومینا لیتوگرافی شدند که مزیت آن مقاومت زیاد در دماهای بالا می‌باشد. کامپوزیت‌های CNT@Fe2O3 از طریق آنالیزهای پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری مشخصه‌یابی شدند که بیانگر توزیع یکنواخت نانوذرات اکسید آهن روی سطح نانولوله‌های کربنی بود. حسگرهای ساخته شده مبتنی بر α-Fe2O3 و CNT@Fe2O3 در معرض ppm 100 گاز استون و در دمای 200 درجه سانتیگراد، به ترتیب پاسخی برابر با 16.3 و 38 داشتند. همچنین حسگر مبتنی بر CNT@Fe2O3 زمان پاسخ و بازیابی به ترتیب برابر با 78 و 75 ثانیه را نشان داد. لازم به ذکر است که پاسخ 38 برابری حاصل شده بیشترین پاسخ حسگر در دمای 200 درجه سانتیگراد بوده و بدون مقایسه با کارهای پیشین بدست آمده است. همچنین نتایج آنالیزها نشان داد که حسگر ساخته شده مبتنی بر کامپوزیت‌های CNT@Fe2O3 دارای انتخابگری عالی، تکرارپذیری خوب، پاسخ زیاد و زمان پاسخ و بازیابی نسبتا خوبی است. حسگر مبتنی بر نانولوله‌های کربنی تزیین شده با نانوذرات اکسید آهن در مقایسه با حسگر مبتنی بر نانوذرات اکسید آهن خالص پاسخ و سرعت بالاتری دارد. نتایج نشان می‌دهند این بهبود عملکرد حسگر عمدتاً به ساختار منحصر به فرد و پیوند p-n بین نانولوله‌های کربنی و نانوذرات اکسیدآهن مربوط می‌شود.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17600_3387d45bc3d82081b155de610d7e580e.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Long-term Visual Object Tracking of Arbitrary Objects Based on Switching Between Traditional Method and Deep Learning Technique رهگیری بصری طولانی مدت اهداف دلخواه بر اساس راه‌گزین بین دو روش رهگیری سنتی و فن یادگیری ژرف 391 402 17661 10.22034/tjee.2024.59362.4766 FA محمدامین باقرزاده دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران میرهادی سیدعربی استاد، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران سید ناصر رضوی استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2023 12 06 Visual tracking of the arbitrary object is a fundamental and challenging topic in the field of machine vision, which has traditionally been done by considering a model for the target and using the training data of the same video. Most trackers can hardly top the results of the most popular methods when considering real-time and online performance. In this article, a tracker framework based on the Siamese network is presented, which is an online tracker learning and a real-time tracking process, and its name is STD-Siam. Since the Siamese network has limited online training and cannot handle the challenges of tracking for the long term, STD-Siam aims to switch between traditional tracking and deep learning, training both trackers to eliminate the ambiguity between the target and the background in each scenario. First, the training data is generated through the traditional tracker, then these data are expanded with the augmentation technique so that the deep network can be trained well. This method can be executed at a speed of 66 FPS, and compared to the current similar algorithms, despite its simplicity, it can achieve good results and track the target for the long term. This tracking speed is beyond real-time due to the spike detector in the frequency domain, which accurately calculates the selected target candidates and avoids blindly scanning the entire image to reduce the computational burden. رهگیری بصری شی دلخواه یک موضوع اساسی و چالش برانگیز در حوزه بینایی ماشین است که به‌طور سنتی توسط در نظر گرفتن یک مدل برای هدف و با استفاده از داده‌های آموزشی همان ویدیو انجام شده است. اکثر رهگیرها به‌سختی می‌توانند با در نظر گرفتن ویژگی‌های برخط و بی‌درنگ در صدر مقایسه نتایج مشهورترین روش‌ها قرار گیرند. در این مقاله یک چارچوب رهگیری بر اساس شبکه سیامی ارائه شده که یادگیری رهگیر به‌صورت برخط و فرآیند رهگیری بی‌درنگ بوده و نام آن STD-Siam است. از آن‌جا که شبکه سیامی دارای محدودیت آموزش برخط است و مدت طولانی نمی‌تواند چالش‌های موجود در رهگیری را مدیریت کند، هدف STD-Siam از راه‌گزین بین رهگیر سنتی و رهگیر بر مبنای یادگیری ژرف، تعلیم هر دو رهگیر با هدف رفع ابهام بین هدف و پس‌زمینه در هر فرنامه دلخواه است. ابتدا از طریق رهگیر سنتی داده‌های آموزشی تولید شده، سپس این داده‌ها با فن برافزایی گسترش داده‌ می‌شوند تا شبکه ژرف به خوبی آموزش بیند. این روش می‌تواند با سرعت 66 فریم‌درثانیه اجرا شود و نسبت به الگوریتم‌های مشابه فعلی با وجود سادگی آن نتایج خوبی را به‌دست آورد و به‌صورت طولانی مدت هدف را رهگیری کند. این سرعت رهگیری فراتر از بی‌درنگ ( بیش از 30 فریم در ثانیه) به‌واسطه آشکارساز برجستگی در حوزه فرکانس است که نامزدهای انتخابی هدف به‌طور دقیق محاسبه شده و از روبش کل تصویر به‌صورت کورکورانه جلوگیری می‌شود تا بار محاسباتی کاهش یابد.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17661_9240951fc61c48dd667450efb3b46b86.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Development of Tiny Machine Learning Models for Optimal Distribution of Workloads at Edge Networks توسعه مدل‌های کوچک یادگیری ماشین برای توزیع بهینه بارهای کاری در شبکه‌های لبه 403 412 17601 10.22034/tjee.2024.57664.4672 FA محمدرضا پورحسینی دانشجوی کارشناسی ارشد معماری سیستم‌های کامپیوتری، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران مهدی عباسی دانشیار، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران احسان محمدی پسند کارشناسی ارشد شبکه‌های کامپیوتری، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران Journal Article 2023 08 20 The number of devices connected to the Internet of Things has been expanded rapidly. This issue has caused a significant increase in the computational load in the networks. To overcome this challenge, cloud computing was presented as a suitable solution. However, cloud computing suffers significant delay to process workloads. Processing workloads at the edge of the network and locally leads to reduced latency. But due to the limitation of computing resources at the edge, managing and optimizing resources is considered one of the main challenges. Therefore, in addition to distributing the workloads at the edge of the network and maintaining the balance between energy consumption and delay, the limitation of resources such as memory consumption should be considered. In this paper, an online method based on XCS learning classifier systems (LCS), named TinyXCS, and an offline method based on decision tree, named TinyDT, are proposed to balance energy consumption and reduce delay in processing workloads considering the memory limitation at edge. The experimental results show the superiority of TinyXCS and TinyDT over similar methods. The simulation shows that in addition to workload distribution, the proposed methods can simultaneously reduce delay and energy consumption and create a compromise between them and memory consumption. تعداد دستگاه‌های متصل به شبکه اینترنت اشیاء به سرعت گسترش یافته است. این امر، موجب افزایش قابل توجه بار محاسباتی در شبکه‌ها شده است. برای غلبه بر این چالش، محاسبات ابری به عنوان یک راهکار مناسب ارائه شد. اما محاسبات ابری تأخیر قابل توجهی را برای پردازش بارها متحمل می‌شد. پردازش بارهای کاری در لبه شبکه و به صورت محلی تاخیر را کاهش می‌دهد. اما، به دلیل محدودیت منابع محاسباتی در لبه شبکه، مدیریت منابع و بهینه‌سازی استفاده از آنها از چالش‌های اساسی در پردازش لبه است. بنابراین علاوه بر توزیع بارکاری در لبه شبکه و حفظ تعادل بین انرژی مصرفی و تأخیر، باید محدودیت منابع مانند حافظه مصرفی را در نظر گرفت. در این مقاله، یک روش برخط مبتنی بر سیستم‌های طبقه بندی کننده یادگیری XCS (LCS)، با نام TinyXCS و یک روش برون‌خط مبتنی بر درخت تصمیم با نام TinyDT، برای متعادل کردن مصرف انرژی و کاهش تأخیر در پردازش بارهای کاری با درنظر گرفتن محدودیت حافظه در لبه شبکه پیشنهاد شده است. نتایج آزمایش‌های ما نشان‌دهنده برتری TinyXCS و TinyDT نسبت به روش‌های مشابه است. شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش‌های پیشنهادی می‌توانند علاوه بر توزیع بارکاری، سبب کاهش همزمان تأخیر و انرژی مصرفی و ایجاد مصالحه بین آن‌ها و حافظه مصرفی شوند.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17601_4c526581ca606ba55a44d031cfbe5d3f.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Using generative adversarial networks to increase the classification efficiency of imbalanced user reviews استفاده از شبکه‌های مولد تخاصمی در افزایش کارایی دسته بندی نظرات نامتعادل کاربران 413 422 17541 10.22034/tjee.2024.58494.4724 FA بهاره جاوید دانشیار، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران هدی مشایخی دانشیار، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2023 09 18 Text generation methods use artificial intelligence to automatically generate natural language texts. One of the uses of text generation is in text classification. Many real-world problems are related to imbalanced textual data, which can reduce classification efficiency. One approach to solving the imbalanced data problem is the minority class oversampling. Due to the progress of generative adversarial networks (GAN) in data generation, these networks can be used to generate text samples in oversampling. Generating text using GANs is a complex problem due to the discrete nature of text. Despite their potential, the use of these networks in solving the problem of imbalanced textual data has rarely been investigated. This article examines the effect of using the SentiGAN network to solve the problem of imbalanced user reviews with the aim of improving the classification efficiency. To evaluate the proposed method, before and after oversampling with traditional, recent and SentiGAN methods, four classification algorithms were implemented on the data and evaluation criteria were calculated. It was observed that oversampling with the help of SentiGAN has increased the accuracy, precision, specificity and f_score of zero class compared to the situation where the data is imbalanced or even is oversampled by the other methods. روش‌های تولید متن برای تولید خودکار متون زبان طبیعی از هوش مصنوعی استفاده می‌کنند. یکی از کاربردهای تولید متن در دسته‌بندی متن است. بسیاری از مسائل دنیای واقعی با داده‌های متنی نامتعادل در ارتباط هستند که می‌تواند کارایی دسته‌بندی را کاهش دهد. یک رویکرد حل مشکل داده‌های نامتعادل، بیش-نمونه‌برداری از کلاس اقلیت است. با توجه به پیشرفت شبکه‌های مولد تخاصمی (GAN) در تولید داده، می‌توان از این شبکه‌ها برای تولید نمونه‌های متنی در بیش‌نمونه‌برداری استفاده کرد. تولید متن به کمک شبکه‌های مولد تخاصمی به دلیل ماهیت گسسته متن مسئله‌ای پیچیده است. علیرغم پتانسیل آن‌ها، استفاده این شبکه‌ها در حل مشکل داده‌های متنی نامتعادل به ندرت مورد بررسی قرار گرفته است. این مقاله به بررسی تاثیر استفاده از شبکه‌ی SentiGAN بر حل مشکل عدم تعادل نظرات کاربران با هدف بهبود کارایی دسته‌بندی می‌پردازد. بعد از ارائه روش پیشنهادی و چارچوب ارزیابی، چهار الگوریتم دسته‌بندی بر روی داده‌ها اجرا شده و معیارهای ارزیابی مختلف پیش و پس از بیش‌نمونه‌برداری محاسبه و تحلیل شده‌اند. هم‌چنین نتایج با روش‌های بیش‌نمونه‌برداری سنتی و اخیر مقایسه شده است. بیش‌نمونه‌برداری با روش پیشنهادی باعث افزایش معیار‌های صحت، دقت و تشخیص‌پذیری، و امتیاز اف دسته‌بندی داده‌های اقلیت نسبت به داده‌های نامتعادل و همچنین در مقایسه با روش‌های دیگر بیش‌نمونه‌برداری می‌شود.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17541_ec91a79925d632878626cea8d4ce39dd.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 A Bi-level Model for Low Voltage Distribution Network Planning Simultaneously with the Voltage Stability of Medium Voltage Network ارائه مدلی دوسطحی برای برنامه‌ریزی توسعه شبکه توزیع فشار ضعیف هم‌زمان با پایداری ولتاژ شبکه فشار متوسط 423 432 17660 10.22034/tjee.2024.58402.4720 FA عبداله راستگو استادیار، گروه مهندسی برق، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران سامان حسینی همتی استادیار، گروه مهندسی برق، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2023 09 12 In this paper, a model for distribution network expansion planning is presented, which is based on a bi-level model and can resolve the conflict between the medium and low voltage distribution networks in the size and optimal placement of transformers. In the proposed model, the upper and lower levels are medium and low voltage networks, respectively. The conflict between the two levels is that each network tends to determine the location and size of the transformers according to their wishes. Therefore, this paper has tried to solve this conflict, which is the size and location of transformers, by presenting a bi-level model, and to reach an optimal point that is in accordance with the desire of both levels. The objective function of the first level is the voltage stability criterion and the objective function of the second level is to reduce the operating and investment costs by considering distributed generations. Since the desired model is non-linear, it is solved using the tabu search by splitting the model into two sub-problems. To show the effectiveness of the proposed model, the problem is solved in three different scenarios and necessary comparisons have been made. در این مقاله مدلی برای برنامه‌ریزی توسعه شبکه توزیع انرژی الکتریکی ارائه می‌شود که مبتنی بر مدل بهینه‌سازی دوسطحی بوده و قادر است تعارض بین شبکه فشار متوسط توزیع و شبکه فشار ضعیف توزیع را در سایز و جایابی بهینه ترانسفورماتورها برطرف نماید. در مدل پیشنهادی سطح بالا شبکه فشار متوسط و سطح پایین شبکه فشار ضعیف است. در واقع تعارض بین دو سطح این است که هر سطح تمایل دارد که مکان و سایز ترانسفورماتورها را مطابق میل خود تعیین کند. بنابراین، در این مقاله سعی شده است که با ارائه مدلی دوسطحی این تعارض که همان سایز و مکان ترانسفورماتورها است را برطرف نموده و به نقطه بهینه‌ای دست‌یافت که مطابق میل هر دو سطح باشد. تابع هدف سطح اول معیار پایداری ولتاژ و تابع هدف سطح دوم کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و سرمایه‌گذاری با لحاظ کردن منابع تولید پراکنده است. از آنجا که مدل موردنظر غیرخطی است با استفاده از الگوریتم جستجوی ممنوعه با تجزیه مدل به دو زیر مسئله به حل آن پرداخته می‌شود. به‌منظور نشان دادن کارایی مدل پیشنهادی، در سه سناریو متفاوت مسئله موردنظر حل و مقایسه‌های لازم صورت می‌گیرد.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17660_5673d9e99f19fbf1b4fe72587a3880b5.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Real-time Control and Management of a Microgrid, with Dispersed Generation Resources, Utilizing a Integrated Proton Exchange Membrane Fuel Cell Model کنترل و مدیریت زمان واقعی ریزشبکه با منابع تولید پراکنده و با استفاده از مدل جامع پیل سوختی غشای تبادل پروتون 433 444 17656 10.22034/tjee.2024.58080.4696 FA سینا رودنیل دانشجوی دکتری تخصصی، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران سعید قاسم زاده استاد، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2023 08 23 In this paper, a real-time control method is proposed for the energy management of a grid-connected microgrid including fuel cell, photovoltaic panels (PV) as distributed energy resources (DERs), and battery as energy storage system (ESS). The control method is based on model predictive control (MPC) and optimized using the particle swarm optimization (PSO) algorithm. By modeling the control method, predictive data obtained from simulating microgrid performance at each instance are utilized. Real-time microgrid control is then performed by combining these predicted data with real-time measurements. The purpose of this control method is to achieve integrated management of the microgrid and reduce changes in the battery’s state of charge (SoC) and fuel cell’s level of hydrogen (LoH). This reduction helps minimize excessive usage of the battery and fuel cell, thus reducing their depreciation. Moreover, the proposed control method enables PV and fuel cell to supply most of the required demand, with excess electric power being sold to the main grid. Additionally, the battery functions to absorbs power fluctuations, as demonstrated in the simulation results investigating these objectives. در این مقاله، یک روش کنترلی زمان واقعی برای کنترل و مدیریت ریزشبکه‌ی متصل به شبکه دارای پیل سوختی، پنل‌های فتوولتائیک به عنوان منابع پراکنده و باتری (سیستم ذخیره‌سازی انرژی) پیشنهاد شده است. این روش کنترلی بر اساس کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل، مدلسازی شده و از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات برای بهینه‌سازی استفاده شده است. کنترل پیش‌بین امکان استفاده از داده‌های بدست آمده بر اساس شبیه‌سازی عملکرد ریزشبکه به عنوان داده‌های پیش‌بینی شده در هر نمونه را فراهم می‌کند. با استفاده از این داده‌های پیش‌بینی شده و داده‌های دریافتی از اندازه‌گیری‌های لحظه‌ای، کنترل ریزشبکه به صورت زمان واقعی انجام می‌شود. هدف از این روش، کنترل و مدیریت یکپارچه ریزشبکه، کاهش تغییرات در وضعیت شارژ باتری و سطح هیدروژن پیل سوختی است که باعث کاهش استفاده بی‌رویه از باتری و پیل سوختی و استهلاک باتری و پیل سوختی می‌شود. همچنین، استفاده از توان الکتریکی تولیدی توسط منابع تولید پراکنده و پیل سوختی با هدف کاهش خرید انرژی الکتریکی از شبکه اصلی و استفاده از باتری برای کاهش نوسانات در توان پیل سوختی می‌باشد که در نتایج شبیه‌سازی این اهداف بررسی شده است.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17656_7cd451a9c120ae350502e7147810c81c.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 A Spin Hall Effect-Based Dual Mode Nonvolatile Flip-Flop for Realizing Nonvolatile Computing یک فلیپ فلاپ غیر فرار دو حالته مبتنی بر اثر برهمکنش اسپین برای تحقق محاسبات غیر فرار 445 454 17662 10.22034/tjee.2024.59390.4768 FA صادق مفیدی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران وحید جمشیدی گوهر ریزی دانشگاه شهید باهنر کرمان Journal Article 2023 11 29 In computing circuits, when the voltage source is suddenly cut off, data is lost and calculations need to be performed again. This reduces the speed of calculations and increases power consumption. This issue becomes more important in applications that are powered by batteries such as "Internet of Things". Recently, the use of non-volatile flip-flops in computing circuits has received much attention. In non-volatile circuits that have been proposed so far, a separate backup circuit based on a non-volatile flip-flop is used. This circuit performs data storage on the chip at specific time intervals. But the use of a separate backup circuit ultimately leads to an increase in the total power consumption, the occupied area, and a decrease in the calculation speed. In addition, the backup circuit requires external control signals, which results in increasing the complexity of the system. To solve these problems, in this paper, a double mode non-volatile flip-flop with both simultaneous and asynchronous backup of data is proposed, in which mCell devices are used to realize non-volatile calculations. The proposed flip-flop for backup and recovery operations, has the energy of fJ level and the delay of ps level. در مدارهای محاسباتی با قطع ناگهانی منبع ولتاژ، داده ها از دست می روند و نیاز است محاسبات مجددا انجام شوند. این امر باعث کاهش سرعت محاسبات و افزایش توان مصرفی می گردد. این مساله در کاربردهایی مانند اینترنت اشیا که از باطری تغذیه می کنند اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. اخیرا استفاده از فلیپ فلاپ های غیر فرار در مدارهای محاسباتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در مدارهای غیرفراری که تاکنون پیشنهاد شده است از یک مدار پشتیبان گیر مجزا مبتنی برفلیپ فلاپ غیرفرار استفاده می‌شود که در فاصله‌های زمانی مشخص، عمل ذخیره سازی داده‌ها را روی تراشه انجام می‌دهد. اما استفاده از مدار پشتیبان گیر مجزا، در نهایت منجر به افزایش توان مصرفی کل، سطح اشغال شده، و کاهش سرعت محاسبات می گردد. علاوه براین، مدار پشتیبان گیر به سیگنال های کنترلی خارجی نیازمند است که پیچیدگی سیستم را افزایش می دهد. برای حل این مشکلات، در این مقاله یک فلیپ فلاپ غیر فرار دوحالته، با قابلیت پشتیبان گیری همزمان و غیرهمزمان از داده پیشنهاد شده است که برای تحقق محاسبات غیرفرار، از قطعات mCell استفاده می‌کند. فلیپ فلاپ پیشنهاد شده برای عملیات پشتیبان گیری و بازیابی، انرژی در سطح fJ و تاخیری در سطح ps دارد.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17662_63b1d7631321d86cf9c1eeaaba87eaae.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Design and Implementation of a DC- 18 GHz Microwave Triplexer in Suspended Stripline Technology طراحی و پیاده‌سازی یک تریپلکسر مایکروویوی در بستر خط نواری معلق در محدوده فرکانسی DC-18 GHz 455 464 17602 10.22034/tjee.2024.58972.4751 FA سیدمیلاد میری دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران، تهران، ایران کریم محمدپوراقدم استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران، تهران، ایران سیدامیدرضا میری دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2023 10 25 This paper presents design, optimization and measurement results of a microwave triplexer implemented using suspended stripline technology to separate DC-18 GHz input signal into three jointed frequency ranges of DC-2 GHz, 2-6 GHz and 6-18 GHz with VSWR better than 2, isolation higher than 50 dB and insertion loss better than 1 dB. The proposed triplexer consists of lowpass and pseudo-highpass filter channels connected by suitable high and low impedance T-junctions. These filters are realized using generalized Chebyshev lowpass prototype to achieve high selectivity and sharp band-edge roll-off with ease in implementation by using printed circuit board technology. Stepped impedance resonators are used to achieve a better impedance matching and wideband response. The triplexer pattern is implemented on a 0.254 mm-thick RT/duroid 5880 substrate with dielectric constant of 2.2, suspended symmetrically between two ground planes which enables the realization of a contiguous triplexer with low insertion loss, high selectivity and high isolation. This Triplexer can be used in Radar warning receivers and electronic intelligent systems. این مقاله فرایند طراحی، بهینه‌سازی و نتایج ساخت یک تریپلکسر در بسترخط نواری معلق را شرح می‌دهد. این تریپلکسر، سیگنال ورودی در محدوده فرکانسی GHz 18 – DC را جهت تسهیل پردازش سیگنال در باند میانی، به سه کانال فرکانسی GHz 2-DC ، GHz ۲-۶و GHz ۱۸-۶، با ایزولاسیون بالاتر از dB ۵0 نسبت به یکدیگر و تلف عبوری کمتر از dB 1 تفکیک می‌کند. برای جداسازی این بازه‌های فرکانسی از فیلترهای پایین‌گذر و شبه‌بالا‌گذر استفاده شده‌است که به وسیله پیوندگاه‌های مناسب به یکدیگر متصل شده‌اند. برای تحقق فیلترها از فیلتر نمونه پایین‌گذر چبی‌شف تعمیم‌یافته بهره گرفته‌ شده‌است تا ضمن دست‌یابی به کانال‌های فیلتری با قابلیت گزینش بالا و شیب سریع در افت پاسخ باند ممنوعه، امکان پیاده‌سازی آن‌ها به صورت مدارچاپی و با تکنولوژی ساخت ارزان‌قیمت موجود در کشور میسر باشد. همچنین به منظور تطبیق امپدانس و دست‌یابی به فیلترهای پهن‌باند از رزوناتورهای امپدانس پله‌ای استفاده شده‌است. زیرلایه مورد استفاده، RT/duroid5880 با ضخامت 254/0 میلی‌متر و ضریب گذردهی نسبی 2/2 می‌باشد که به طور متقارن در یک کانال موجبری قرار گرفته‌است و امکان تحقق تریپلکسر با کانال‌های فرکانسی به‌هم‌پیوسته و پهن‌باند با تلف عبوری کم، شیب سریع در افت پاسخ باند ممنوعه و ایزولاسیون بالا را فراهم کرده‌است. از تریپلکسر طراحی‌شده می توان در سامانه های گیرنده هشدار راداری(RWR) و سامانه‌های هوش الکترونیکی(ELINT) استفاده کرد.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17602_b680f674fce0be0a5ab6cf78904b3a6a.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Generating all compact codes with constraint on the smallest codelength تولید همه کدهای فشرده با محدودیت روی کوچک‌ترین طول‌کد 465 476 17603 10.22034/tjee.2024.58987.4752 FA حامد نریمانی دانشیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران سیدمحمدعلی خسروی فرد دانشیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2023 10 25 Although by employing the Huffman algorithm one can construct the compact code (code with Kraft sum equal to 1) with minimum redundancy for an information source, in some problems it is required to first construct all possible compact codes and then select an appropriate one on the basis of a desired criterion. In particular, if the length of all codewords of an n-tuple compact code is λ or more, then the difference between the largest and the smallest codeword lengths is limited to n-2^λ, and as a result, by considering larger values for λ, the variation in delay of decoding different symbols of the source can be reduced. The main goal of this paper is construction of all such codes and an algorithm is introduced which generates only these codes (i.e., n-tuple compact codes with all codewords of length λ or more). Noting the correspondence between the multiplicity vectors of the compact codes and some sequences of numbers, we find the necessary and sufficient condition that a sequence of numbers is correspondent with a compact code with the shortest codeword at least λ bits long. This way by generating all suitable sequences, all the desired compact codes can be constructed without generating any other compact code. Using the proposed algorithm, less computational resources are required. For example, for λ=3, the required computational resources for generating only the desired compact codes are 5 percent of those when all compact codes are generated. اگرچه با استفاده از الگوریتم هافمن می‌توان کد فشرده (کد با مجموع کرافت مساوی یک) با حداقل افزونگی را برای یک منبع اطلاعات بدون حافظه ساخت، در برخی مسائل لازم می‌شود که ابتدا همه کدهای فشرده ممکن ساخته شوند و بعد از بین آنها کد مناسب با معیار مورد نظر انتخاب شود. به طور خاص اگر طول همه کلمه‌کدهای یک کد فشرده n تایی λ یا بیشتر باشد، آنگاه اختلاف بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین طول کلمه‌کد آن به n-2^λ محدود می‌شود و درنتیجه با افزایش مقدار λ می‌توان تفاوت در تاخیر کدبرداری سمبل‌های مختلف منبع را کاهش داد. ساخت چنین کدهایی هدف اصلی این مقاله است و برای این کار الگوریتمی ارائه می‌شود که فقط همین کدها (کدهای فشرده n تایی که طول همه کلمه‌کدهای آنها λ یا بیشتر باشد) را تولید می‌کند. با توجه به تناظری که بین بردارهای چندگانگی کدهای فشرده با برخی دنباله‌های اعداد وجود دارد، شرط لازم و کافی برای اینکه یک دنباله از اعداد متناظر یک کد فشرده که کوتاه‌ترین کلمه کدش حداقل λ بیت باشد را پیدا می‌کنیم. بدین ترتیب با تولید همه دنباله‌های مناسب، همه کدهای فشرده مطلوب ساخته می‌شوند بدون اینکه هیچ کد فشرده دیگری تولید شود. با استفاده از الگوریتم پیشنهادی منابع محاسباتی کمتری برای تولید کدهای مطلوب لازم می‌شود. به‌عنوان مثال برای 3=λ، منابع محاسباتی لازم برای تولید (فقط) کدهای مطلوب، 5 درصد حالتی است که همه کدهای فشرده تولید شوند.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17603_139208c0f77d0d2ae297351d0d77a234.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 Using disturbance estimator in a model predictive control for single-phase current source rectifiers استفاده از تخمین‌گر اغتشاش در کنترل پیش بین مدل برای یکسوکننده‌های منبع جریانی تک فاز 477 485 17542 10.22034/tjee.2024.58842.4739 FA A. Hassannia University of Sistan and Baluchestan S. Masoud Barakati University of Sistan and Baluchestan S.H. Torabi University of Sistan and Baluchestan Journal Article 2023 10 15 In this paper, first a model predictive control (MPC) for a single-phase current source rectifier (CSR) is developed used in electric vehicle (EV) charger structures. Due to the uncertainties in its model caused by varying points of connection to the power grid, a disturbance estimator is necessary. In addition to the uncertainties, the CSR model's precision is diminished by the rectifier output's unmodeled dynamics. The disturbance estimator with Lagrange extrapolation yields a more precise model of the single-phase CSR for MPC. Finite control set model predictive control (FCS-MPC) is used to minimize switching losses by providing an optimal control input, eliminating the need for a modulator due to the limited number of permissible switching modes. The proposed control method is simulated in MATLAB software and implemented on a 4-kW laboratory prototype. Simulation and experimental results confirm the validity of the proposed control method. در این مقاله، ابتدا کنترل پیش بین مدل (MPC) برای یکسو کننده منبع جریانی تک فاز (CSR) توسعه یافته و در ساختارهای شارژر خودروهای الکتریکی (EV) استفاده می‌شود. با توجه به عدم قطعیت‌های موجود در مدل آن ناشی از تغییر نقاط اتصال به شبکه برق، تخمین اغتشاش ضروری است. علاوه بر عدم قطعیت‌ها، دقت مدل CSR توسط دینامیک مدل نشده خروجی یکسو کننده کاهش می یابد. تخمین‌گر اغتشاش با برون یابی لاگرانژ مدل دقیق تری از CSR تک فاز برای MPC به دست می‌دهد. کنترل پیش بین مدل مجموعه کنترل محدود (FCS-MPC) برای به حداقل رساندن تلفات سوئیچینگ با ارائه یک ورودی کنترل بهینه استفاده می‌شود و نیاز به مدولاتور را به دلیل تعداد محدود حالت‌های سوئیچینگ مجاز از بین می‌برد. روش کنترل پیشنهادی در نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده و بر روی نمونه اولیه آزمایشگاهی 4 کیلوواتی پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی و تجربی اعتبار روش کنترل پیشنهادی را تایید می‌کنند.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17542_7435a1cfb93347e75914468cd376f979.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 An Efficient Metasurface-Based Wireless Power Transfer System for Implantable Medical Devices سامانه انتقال توان بیسیم کارا مبتنی بر فراسطح برای ادوات کاشتنی پزشکی 487 494 17659 10.22034/tjee.2024.57636.4671 FA S. A. Hosseini Faculty of Electrical and Computer Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran. M. Yazdi Faculty of Electrical and Computer Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran. Journal Article 2023 07 21 In this paper, by designing a double metasurface, an efficient wireless power transfer system is proposed for implementable medical applications. This system operates at 2.45 GHz in the medical frequency band and consists of two antennas, a transmitter, and a receiver, along with a double metasurface structure embedded between them. A circular patch antenna for the transmitting end and a small loop antenna on the receiving side are designed. To enhance the efficiency of the system, a double metasurface consisting of two arrays of hexagonal ring unit cells is located between the receiver and transmitter antennas. As the receiver antenna is designed for operation in a human body medium, the effects of antenna displacement as well as material uncertainty on the efficiency of total structure are investigated in which reasonable stability concerning these variations is observed. Finally, as this system is aimed to operate in the human body, the safety of this system has also been approved through the calculation of the specific absorption rate (SAR). The proposed wireless power transfer system can overcome the challenges of using implementable medical electronic devices such as battery-replacing surgeries. در این مقاله، با طراحی یک فراسطح دوگانه، یک سامانه انتقال توان بیسیم کارآمد برای کاربردهای پزشکی کاشتنی پیشنهاد شده است. این سامانه در فرکانس 2.45 گیگاهرتز در باند فرکانسی پزشکی کار می کند و از دو آنتن فرستنده و گیرنده به همراه یک ساختار فراسطح دوتایی که میان آنها تعبیه شده، تشکیل شده است. یک آنتن پچ دایره ای برای سمت فرستنده و یک آنتن حلقوی کوچک در سمت گیرنده طراحی شده است. برای افزایش کارآیی سامانه، یک فراسطح دوتایی متشکل از دو آرایه سلول واحد حلقه شش ضلعی بین آنتن گیرنده و فرستنده قرار گرفته است. از آنجا که آنتن گیرنده برای کار در محیط بدن انسان طراحی شده، اثرات جابجایی آنتن و همچنین عدم قطعیت مشخصات مواد بر بازده کل ساختار بررسی شده است، که در آن پایداری قابل قبول نسبت به این تغییرات مشاهده می‌شود. در نهایت، از آنجا که این سامانه برای کاربرد در بدن انسان هدف گذاری شده، ایمنی این سیستم نیز از طریق محاسبه نرخ جذب ویژه (SAR) تایید شده است. سامانه انتقال انرژی بیسیم پیشنهادی می تواند بر چالش های استفاده از ادوات الکترونیکی پزشکی کاشتنی، مانند جراحی های تعویض باتری، غلبه کند.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17659_804813330c8da3d33bb9f0ca000cfde0.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 54 4 2024 11 21 High Performance Hybrid Robust Extended Kalman Filter Design with Application to Large Misalignments طراحی فیلتر کالمن توسعه یافته مقاوم هایبرید با عملکرد بالا جهت کاربرد در حضور ناهمترازی های بزرگ 495 504 17327 10.22034/tjee.2023.57843.4683 FA F. Rahemi Sahand University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Tabriz, IRAN M.J Khosrowjerdi Faculty of Electrical Engineering, Sahand University of Technology, Sahand, Tabriz, Iran. A. Akbari Sahand University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Tabriz, IRAN S. Ebadollahi Electrical Engineering, Department of Electrical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran Journal Article 2023 08 20 In many applications, especially military applications, the inertial navigation system (INS) needs to achieve a high level of accuracy in a short time. For alignment, recursive estimator filters and, in non-linear cases, the Extended Kalman Filter (EKF) is often used. The dynamics of a real, continuous system and the output of the sensors are available discretely. Therefore, a hybrid filter has been used. In addition, a robust filter is used to increase the reliability of system operation. In this paper, a Hybrid Extended Kalman Filter (HEKF) is presented and then upgraded to the Hybrid Robust Extended Kalman Filter (HREKF). By running the algorithm on the data of a real system, it was observed that the speed of convergence increased especially in the yaw direction. By running the algorithm on the data of a real system, it was observed that the speed of convergence has increased especially in the yaw direction. Finally, using the impulsive system approach, a new stability analysis of the proposed algorithms is presented, which guarantees the boundedness of the error estimation, which is unique. درتعدادی از کاربردهای عملی مخصوصا در کاربردهای نظامی، سیستم ناوبری اینرسی (INS) بایستی دقت زیادی در زمان کوتاهی داشته باشد. جهت تحقق همترازی، فیلتر های تخمینگر بازگشتی و در موارد غیرخطی از فیلتر کالمن تعمیم یافته (EKF) استفاده می شود. دینامیک سیستم های واقعی عموما پیوسته و اندازه گیریهای سنسورها گسسته انجام می شود.بنابراین، استفاده از یک فیلتر هایبرید اجتناب ناپذیر است. علاوه براین، یک فیلتر مقاوم قابلیت اطمینان سیستم را بطرز قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. در این مقاله، ابتدا یک فیلتر کالمن تعمیم یافته هیبریدی(HEKF) ارایه می شود و در ادامه نوع ارتقایافته آن تحت عنوان فیلتر کالمن تعمیم یافته مقاوم هیبریدی (HREKF) نیز ارایه می شود. با اجرای الگوریتمهای ارایه شده روی داده های واقعی، نشان داده می شود که سرعت همگرایی مخصوصا در راستای یاو افزایش قابل ملاحظه ای پیدا می کند. سرانجام، با استفاده از یک رویکرد سیستم ضربه ای، یک اثبات پایداری جدید برای الگوریتمهای ارایه شده ارایه می شود که کراندار بودن خطای تخمین را تضمین می کند.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_17327_9b69d9f02fc4e950caf250eafc140102.pdf