معماری

علوم فنی و مهندسی

علوم فنی و مهندسی

شبيه­ سازي كامپيوتري انتشار امواج صوتي در درياي خزر

شبیه ­سازی کامپیوتری انتشار امواج صوتی در دریای خزر

آکوستیک محاسباتی که یکی از شاخه ­های برجسته آکوستیک زیر آبی می­باشد، امروزه به عنوان یک شاخه اساسی در آزمایشگاه های پیشرفته ­ی جهان نقش­ آفرینی می­نماید. اهمیت این شاخه بواسطه صرفه­ جویی در هزینه­ های بسیار بالای آزمون­های عملیاتی در آب می­باشد. روش­های عددی زیادی تاکنون در این شاخه، پا به عرصه ­ی وجود نهاده­ اند که از آنها تنها روشهای پرتو، مدهای عادی، میدان سریع و معادلات سهموی مورد توجه فراوانی قرار گرفته ­اند. روش معادلات سهموی، یک روش مناسب برای فرکانس­های کم و آبهای کم عمق می­باشد و تقریباً برای همه محیط­ها روشی قابل اعتماد می­باشد. بنابر اهمیت مطالعه انتشار صوت در آبهای دریای خزر، در این مقاله، با استفاده از روش معادلات سهموی و از زبان برنامه نویسی C++ و نرم ­افزار MATLAB برای شبیه­ سازی انتشار صوت در این دریا استفاده نموده ­ایم. بدلیل وجود پیچیدگی­های علمی موجود در چگونگی وارد نمودن اثر بسیاری از پارامترها، در برنامه رایانه­ ای مذکور، حالتهای کلی را برای برخی از پارامترهای مهم نظیر عمق و فرکانس منبع، برد گیرنده و عمق کل شبیه سازی در نظر گرفته ­ایم. نتایج حاصل از این شبیه ­سازی نشان می­دهند که تاثیر انعکاس­های مربوط به بستر و سطح دریا از برد ۴۵۰۰ متر آغاز می­شود . مقدار خطای اتلاف انتقال حدود ۴/۱۸ درصد برآورد شده و با بالا بردن توان تابش از ۲۰۰دسی­بل می­توان اثر نوفه را در طول انتشار، حذف نمود. تعیین میزان اتلاف انتقال نیز در ایستگاه ­های ۱ الی ۴ دریای خزر با استفاده از این شبیه­ سازی در شکل­های ۲، ۶، ۸و۱۰ نشان داده شده است.

ادامه نوشته »
محاسبه پارامترهاي طراحي شبكه­ هاي مخابراتي سلولي زير دريا

محاسبه پارامترهای طراحی شبکه ­های مخابراتی سلولی زیر دریا

از جمله کاربردهای شبکه های زیر آبی می­توان به مواردی همچون جمع­ آوری داده­ های اقیانوس شناسی، کنترل آلودگی دریایی، تحقیقات دریایی، جلوگیری از بلایا و آسیب­های طبیعی مانند سونامی، کمک به دریانوردی و ... اشاره نمود. شبکه­ های زیرآبی باید بتوانند داده­ های جمع ­آوری شده را از طریق یک ایستگاه پایه در زیر دریا به کاربران دیگر و یا یک ایستگاه ساحلی برسانند. از آنجا که پهنای باند در کانال­های صوتی زیر آب بسیار محدود است، استفاده مجدد فرکانسی و در نتیجه بهره ­گیری از مفهوم شبکه­ های سلولی در این کانال­ها بسیار بااهمیت خواهد بود. در این مقاله پس از بدست آوردن نسبت سیگنال به تداخل برای کانال­های صوتی زیرآب، محدوده مجاز برای انتخاب شعاع سلول تعیین شده است. از نتایج قابل توجه این است که برای برآورده کردن شرایط سیگنال به تداخل و پهنای باند مورد نظر برای کاربران موجود در سلول، ممکن است به ازای پارامترهای خاصی، مانند چگالی کاربران در سلول، محدوده مجازی برای انتخاب شعاع سلول و در نتیجه انجام طراحی مورد نظر وجود نداشته باشد. در ادامه، تعداد کاربران قابل پشتیبانی در واحد فرکانس، پهنای باند به ازای هر کاربر و ظرفیت کاربر نیز برای شبکه­ های سلولی زیر دریا تعیین شده است.

ادامه نوشته »
کدگذاری سلولی جهت اجراي مديريت موقعيت مبتني بر فاصله در شبكه هاي مخابرات سلولي

کدگذاری سلولی جهت اجرای مدیریت موقعیت مبتنی بر فاصله در شبکه های مخابرات سلولی

در طراحی شبکه های سلولی، انتخاب روش مدیریت موقعیتکه در آن چگونگی انجام عملیات به هنگام سازی موقعیت و فراخوانی مشخص می­گردد، از اهمیت زیادی برخوردار است. به طور کلی روشهای مدیریت موقعیت را به دو دسته استاتیک و دینامیک تقسیم کرده­ اند. تحقیقات و مطالعات در زمینه این دو روش نشان داده است که در روش­های دینامیک، بار سیگنالینگ کمتری جهت انجام فراخوانی و به ­هنگام سازی موقعیت به شبکه اعمال می­گردد. یکی از روش­های مدیریت موقعیت دینامیک، روش مبتنی بر فاصلهمی­باشد که در مقایسه با روش های دیگر دینامیک مانند مبتنی بر زمان و مبتنی بر حرکت از نتایج بهتری برخوردار است. نکته مهم و قابل توجه در این روش محاسبه فاصله سلولی توسط واحد سیار است. با توجه به اینکه واحد سیار فقط قادر به دریافت شناسه سلول­ها می­باشد، بنابراین در انجام این روش باید شناسه سلول­ها بگونه ­ای انتخاب شود که واحد سیار با پردازش آنها فاصله سلولی را محاسبه نماید. در این مقاله روشی برای انتخاب شناسه های سلولی براساس موقعیت جغرافیایی ایستگاه­ های پایه در سیستم GPS ارائه گردیده است. سپس این روش را به طور عملی برای سیستم شبکه سلولی شهر یاسوج در استان کهگیلویه و بویراحمد شبیه­ سازی نموده ­ایم.

ادامه نوشته »
معرفی سیستم­های WCDMAو تداخل و روش­های مختلف حذف تداخل در سیستم­های مخابرات سیار سلولی

معرفی سیستم­های WCDMA و تداخل و روش­های مختلف حذف تداخل در سیستم­های مخابرات سیار سلولی

در این مقاله ابتدا سیستم­ای مخابرات سیار مبتنی بر WCDMA را معرفی و ویژگی­های بارز و مهم این سیستم­ها را بیان می­نماییم. گستردگی و واگستردگی و کانال­های چندمسیره و گیرنده RAKE، کنترل توان را تشریح می­نماییم. در ادامه اهمیت حذف تداخل و روش­های معمول آن بخصوص در سیستم­های WCDMAرا بیان می­کنیم.

ادامه نوشته »
اثر امواج داخلی بر پایداری زمانی کانال صوتی و انتشار امواج آکوستیکی در دریای عمان

اثر امواج داخلی بر پایداری زمانی کانال صوتی و انتشار امواج آکوستیکی در دریای عمان

مقاله ­ی حاضر، ابتدا تاثیر امواج داخلی بر سرعت صوت و به ویژه پایداری زمانی کانال صوتی در حوزه تاثیر این امواج را بررسی می­کند. سپس جواب­های معادلات حاکم بر امواج داخلی را به روش تفاضلات متناهی و مبتنی بر ایده­ های عددی موجود در روش مدهای نرمال مورد بحث قرار می­دهد. بعد از آن پروفیل سرعت صوت تغییر یافته و چگالی را در روش معادلات سهموی اعمال می­نماید. همچنین شرایط تاثیر امواج داخلی بر نوسانهای سرعت صوت و پایداری زمانی کانالهای صوتی را بررسی می­کند. در نهایت با مقایسه تاثیر این امواج بر انتشار صوت، تغییر رویکرد امواج آکوستیکی را در نمودارهایی با حالت انتشار بدون تاثیر امواج داخلی، به طور همزمان مورد تجزیه و تحلیل قرار داده که نتایج به دست آمده، کارایی روش را تائید می­نماید.

ادامه نوشته »
اصول عملکرد سونار و روش­ هاي مقابله

اصول عملکرد سونار و روش­های مقابله

این مقاله در واقع مدخلی بر فناوری سونار و اصول کار آن می­باشد. موضوعاتی نظیر آکوستیک زیرآبی و انتشار امواج آکوستیک در محیط آب، مبدلهای آکوستیک، هیدروفونها، تحلیل و پردازش داده ­های سونار برای تسلط بر فناوری سونار حائز اهمیت می­باشند. در ابتدای مقاله برای ورود به بحث، امواج مکانیکی را تعریف کرده و در ادامه به معرفی امواج آکوستیکی می­پردازیم. سونارها به عنوان تجهیزاتی که از این امواج به منظور ناوبری دریایی، مسافت ­یابی، توپوگرافی کف دریاها، ردیابی هدف، ارتباطات زیر آبی و... استفاده می­کنند با تفصیل بیشتری بحث شده­ اند. انتشار امواج در محیط آب، مبدلهای الکتروآکوستیک، تحلیل و پردازش سیگنال و الگوریتم­های مکان­یابی، دیگر موضوعاتی هستند که در این مقاله به آنها پرداخته شده و در انتها روشهای مقابله با این حسگرها نیز بیان گردیده است.

ادامه نوشته »
ارزیابی سیستم OFDMروی کانال مخابراتی آکوستیک در آب­های کم عمق

ارزیابی سیستم OFDM روی کانال مخابراتی آکوستیک در آب­های کم عمق

در یک کانال مخابراتی آکوستیک زیر آب، به دلیل وجود انتشار چند مسیری و محوشدگی با انتخابگر فرکانس، موانع زیادی را برای ارسال اطلاعات با نرخ ارسالی بالا و قابل اطمینان به وجود می ­آورد. تسهیم تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM) یک روش مناسب برای این منظور است. سه مزیت مهم آن عملکرد خوب در برابر تداخل چند مسیری، توانایی مقابله با محو شدگی با انتخابگر فرکانس و بازدهی طیفی بالا می­باشد. از میان کانال­های آکوستیک زیر آب کانال با برد متوسط بیشترین تغییرات زمانی را به خود اختصاص می­دهد. در این مقاله هدف ارزیابی سیستم OFDM روی کانال مخابراتی آکوستیک زیر آب برد متوسط Km10 می­باشد.

ادامه نوشته »
پروژه شبکه های مخابراتی سلول زیر آبی

پروژه شبکه های مخابراتی سلول زیر آبی

در سالهای اخیر مساله تعیین موقعیت کاربران سیار توسط بسیاری از پژوهشگران در حوزه مخابرات بیسیم و پردازش سیگنال مورد بررسی قرار گرفته است. تعیین موقعیت اشیاء یا کاربران سیار در یک شبکه بیسیم امکان ارائه سرویس­هایی را ارائه می­کند که عرضه آنها وابسته به اطلاعات موقعیتی می­باشد. از سویی FCC در سال ۱۹۹۶قوانینی را تدوین کرد که به موجب آن شرکت­های فعال در زمینه مخابرات بی­سیم باید امکان شناسایی موقعیت کاربر را برای مکالمات اضطراری فراهم نمایند و دقت تخمین موقعیت باید کمتر از ۱۲۵ متر باشد. در سال ۲۰۰۰ این قوانین مورد بازبینی قرار گرفته و مقرر گردید در ۶۷ درصد موارد، خطای تخمین در سیستم­های مختلف بین ۵۰ تا ۱۰۰ متر و در ۹۵ درصد موارد کمتر از ۳۰۰ متر باشد. در مورد مکالمات اضطراری واضح است که اگر افراد یا سازمانها در مورد موقعیت شخص مکالمه کننده اطلاعات داشته باشد، سرعت واکنش آنها بیشتر می­شود. کاربرد دیگر قوانین FCC مربوط به مواردی است که اطلاعات موقعیتی بعضی از مکانهای مهم نظیر بیمارستان، سینما، پارکینگ و... اهمیت داشته باشد. این قوانین به نام FCC-E911معروف می­باشند.

ادامه نوشته »
ارزیابی قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع و فوق ­توزیع با حضورتولیدات پراکنده

ارزیابی قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع و فوق ­توزیع با حضورتولیدات پراکنده

امروزه مسائلی همچون تجدید ساختار، مسائل زیست محیطی، مشکلات و محدودیت­ها در احداث خطوط انتقال جدید، کاهش تلفات، عدم وابستگی به منابع فسیلی افزایش کیفیت توان و وارد شدن بخش خصوصی در عرصه تولید سبب ورود روزافزون سیستم­های تولید پراکنده شده است. واحدهای تولید پراکنده (DG)( با توجه به مشخصات تکنولوژی و مکان اتصال به شبکه، می­توانند تأثیرات مثبتی از جمله بهبود قابلیت اطمینان شبکه ­های توزیع، کاهش بارگیری از فیدرها و پست­های فوق توزیع و افزایش قابلیت اطمینان در سیستم قدرت داشته باشند. این مقاله یک روش را برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع و فوق توزیع با حضور منابع تولید پراکنده (DG) ارائه می­دهد. ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم براساس شبیه­ سازی مونت کارلو (MCS) انجام گرفته است و شاخص قابلیت اطمینان محاسبه شده عبارتند از: متوسط نرخ وقوع خطای نقطه بار (lL) متوسط زمان خاموشی سالیانه (UL) و شاخص­های سیستم SAIDI ،SAIFI ، ECOST و EENSمی­باشد. روش پیشنهادی بر روی شبکه RBTS اجرا شده و نتایج آن ارائه شده است.

ادامه نوشته »
تماس با ما
اینستاگرام