تاریخچه استفاده از كارت های پلاستیكی برای شناسایی افراد به حدود سال 1950 بر می گردد. كلوپ اشرافی داینرز در آمریكا یكی از اولین جاهایی بود كه این كارت ها را به اعضایش ارائه نمود در آن زمان از بدنه پلاستیكی كارت بسادگی برای نوشتن نام و مشخصات دارنده كارت بصورت حروف برجسته استفاده می شد و كارت نقشی شبیه به كارت های اعتباری امروزی ایفا می نمود.
پیشرفت در زمینه استفاده از كارت ه ا, با ایجاد نوار مغناطیسی بر روی كارت كه توسط ماشین مخصوص قابل خواندن و نوشتن بود , سرعت گرفت و وارد مرحله جدیدی شد كه دراین كارت های مغناطیسی علاوه بر روشهای برجسته كاری حروف بر روی بدنه پلاستیكی كارت , اطلاعات اضافی تا حدود 1000 بیت بر روی نوار مغناطیسی قابل ذخیره سازی می باشد. به علت خودكار شدن نسبی فرآیند بررسی اعتبار كارت توسط ماشین و به دلیل امكان ارتباط لحظه ای با سیستم مركزی, امنیت این نوع كارت ها نسبت به كارت های حروف برجسته بیشتر اس ت . كارت های مغناطیسی بخصوص در صنعت بانكداری و امور مالی – اعتباری بیشترین محبوبیت را كسب نمودند . با وجود این محبوبیت , سطح امنیتی ارائه شده توسط كارتهای مغناطیسی پائین بوده و تقلب در این سیستم ها ضررهای
زیادی را متوجه سازمان های ار ائه دهندة كارت ها نموده است . این امر بخاطر آنست كه با داشتن یك ماشین استاندارد خواندن و نوشتن نوار مغناطیسی , محتوای اطلاعات ثبت شده در این نوع كارت ها ب ه راحتی قابل دستكاری و جعل می باش ند. تلاش هایی برای امن كردن كارت های مغناطیسی از طرف سازندگان صورت گرفته است.
بعنوان مثال در چك كارت های آلمانی یك ك د نامرئی و غیرقابل تغییر در بخشی از بدنة كارت قرار داده می شود كه این كد توسط ترمینال خوانده شده و با اطلاعات نوار مغناطیسی مقایسه می شود بدین ترتیب تغییر ات محتوی نوار مغناطیسی قابل كشف می
شود. با وجود این اولا هزینه دستگاه های مخصوص بكار رفته در ترمینال در این نوع سیستم بالا است, ثانیاً امنیت حاصله از این روش چندان محبوبیت پیدا نكرده است.
وجود مشكلات كارت های مغناطیسی از یك طرف و پیشرفت تكنولوژی نیمه هادی ها از دیگر سو موجب گردید تا تحقیقات بر روی امكان استفاده از تراشه های نیمه هادی در كارت ها شروع گردد.
در سال 1968 , دو محقق آلمانی ایده كارت دارای مدار مجتمع را معرفی نمودند . در سال 1974 یك محقق فرانسوی با معرفی ایده كاربرد ریزپردازنده در تراشه كارت عنوان كارت هوشمند را معرفی نمود . بدین ترتیب و با پیشرفت سریع تولید تراشه های نیمه هادی با ابعاد ریز , امكان ایجاد كارت های به معنی واقعی هوشمند كه ب ه منزلة یك رایانة كوچك قابل حمل بودند ,فراهم گردید. كارت های هوشمند هم از لحاظ میزان حافظه موجود برای ذخیره سازی اطلاعات و هم به لحاظ امنیت فیزیكی و منطقی از كارت های مغناطیسی قدیمی برترند.
امروزه در سیستم های نوین مخابراتی، بخصوص در سیستم های مبتنی بر نسل سوم مخابرات سیار، مدیریت منابع رادیویی به صورت پویا انجام می شود، به این ترتیب که پارامترهای اساسی طراحی سیستم، نظیر پارامترهای مربوط به مدوله سازی و کدکردن یا پارامترهای مربوط به کنترل توان، متناسب با وضعیت پویای کانال مخابراتی تعیین می شوند و تغییر می کنند. این رویکرد در طراحی سیستم های مخابراتی که در پژوهش های اخیر از آن با عنوان های “تطبیق پیوند” یا “مدوله سازی و کدکردن وفقی” (AMC) یاد می شود، باعث افزایش کارایی سیستم در مقایسه با سیستم های ایستا و کلاسیک مخابراتی شده، امکان دست یابی به ظرفیت های مخابراتی بالاتر را در یک ارتباط رادیویی فراهم می سازد. این افزایش کارایی، بخصوص در ارتباط های سلولی چندکاربره، با توجه به ملاحظه ی لحظه ای حضور دیگر کاربران در ارتباط مخابراتی و تصمیم گیری پویا برای کاهش اثر تداخل آن ها، چشم گیر و غیر قابل صرف نظر است.
با این حال، استفاده از مزیت های مربوط به این روش تنها در صورتی ممکن است که شناخت مناسبی از وضعیت فعلی کانال در دسترس باشد. همچنین، لازم است که برمبنای پارامترهای فعلی کانال، نسبت به پیش گویی وضعیت کانال در لحظه های آینده اقدام شود، تا پارامترهای مربوط به طراحی سیستم (نظیر پارامترهای مدوله سازی و کدکردن) متناسب با این پیش گویی تعیین و تنظیم شوند.
تخمین کانال های مخابراتی در حالت های غیرخطی و متغیر با زمان، با پیچیدگی های تحلیلی و سخت افزاری بسیاری همراه است و تکنیک های
کلاسیک مطرح شده در کتاب ها و مقالات مختلف برای همسان سازی کانال، اغلب از غیرخطی بودن و متغیر با زمان بودن کانال ها صرف نظر می کنند. از سوی دیگر، با فرض این که به پارامترهای فعلی کانال بتوان دسترسی داشت، برای پیش گویی کانال در لحظه های آینده، تنها چند روش محدود در مقاله ها و منابع کلاسیک مخابرات سیار ذکر شده که اغلب مبتنی بر پیش گویی خطی کانال هستند. استفاده از شبکه های عصبی، با توجه به ماهیت غیرخطی این شبکه ها و توانایی تعمیم آن ها پس از طی یک دوره ی آموزشی مناسب، می تواند راهکار تازه ای برای تخمین و پیش گویی کانال باشد. این پایان نامه به تحقیق درباره ی همین موضوع می پردازد.
در فصل اول این پایان نامه، ویژگی های اصلی کانال های سیار مخابراتی با محوشدگی باند باریک می شوند. بحث درباره ی نویز سفید جمع شونده ی گوسی و مطالعه ی مدل رایلی از مباحث مطرح شده در این فصل هستند.
در فصل دوم، پس از بحث درباره ی اهمیت و مزیت های مدوله سازی تطبیقی، نشان داده می شود که با پیشگویی رفتار کانال می توان کارایی سیستمی را که از مدوله سازی تطبیقی استفاده می کند افزایش داد.
در فصل سوم، فرایند محاسبه ی سیگنال به نویز (SNR) به دو بخش تخمین نسبت سیگنال به نویز محض کانال (SNR0) و پیش گویی توان محوشدگی (α) تقسیم شده، سیستم پیشنهادشده ی مبتنی بر شبکه های عصبی برای محاسبه ی این دو پارامتر، معرفی و ارزیابی می شود.
فصل چهارم نیز به جمع بندی و ارائه ی چند پیشنهاد اختصاص یافته است.
تكامل رله های حفاظتی ژنراتور از رله های مكانیكی جدا از هم به رله های استاتیك با المانهای نیمه هادی و سپس به رله های دیجیتال با پردازشگرهای چند كاره بوده است . گر چه اغلب حفاظتهای موجود متشكل از رله های الكترومكانیكی و یا استاتیكی هستند اما در هنگام تعویض این رله ها جهت دست یابی به قابلیت اطمینان بهتر سیستم و دریافت اطلاعات كاملتر از رله ها ،انتخاب رله های دیجیتال اجتناب ناپذیر است. مهندسی حفاظت بیش از ده سال است كه از این رله ها استفاده می كند و در این مدت به سهولت كاربرد این رله ها و مزایای بی شمار استفاده از تكنولوژی دیجیتال دست یافته است. دو روش جهت استفاده از سیستم های حفاظتی دیجیتال ژنراتوری برای كارشناسان حفاظت وجود دارد. در روش اول تمامی سیستم حفاظتی الكترومكانیكی و یا استاتیكی با مجموعه ای ازیك سیستم حفاظت چند كاره تعویض می گردد و در دومین روش سیستم حفاظت جدید به مجموعه سیستم حفاظتی قبلی اضافه می گردد. در بیشتر مواقع پیشنهاد كارشناسان برای تعویض یك سیستم حفاظتی روش دوم است كه تركیبی از رله های حفاظتی چند كاره با سیستم حفاظتی قدیم
است . در این حالت رله های دیجیتال حفاظت اصلی واحد را بعهده می گیرند و حفاظت پشتیبان بوسیله رله های الكترومكانیكی انجام می شود. سیستم های حفاظتی دیجیتال علاوه بر انجام كارهای روتین حفاظت اندازه گیری كمیتهای مختلف ولتاژ، جریان، فركانس، توان اكتیو و راكتیو را در پریودهای زمانی مشخص انجام می دهند . همچنین منحنیهای تغییرات كمیتهای فوق نسبت به زمان و امكان انتقال اطلاعات به فواصل دور از مزایای حفاظت دیجیتال است.
در حفاظت دیجیتال امكان تحلیل وقایع و ترتیب عملكرد رله های مختلف جهت دستیابی به نقاط ضعف سیستم حفاظتی و یا تحلیل خطای موجود در شبكه بسیار كاملتر از رله های نسل پیش است. امكان تغییر تنظیمات رله از راه دور، همچنین تغییر ساختار شماتیك حفاظت تغییر اینترلاكها و واحدهای فعال كننده رله بدون تغییر در ساختار سخت افزاری بخش حفاظت وجود دارد. پیشرفت تجاری حفاظت دیجیتال مربوط به دهه هشتاد و همزمان با كاهش چشمگیر قیمت پردازشگرهای چند منظوره بوده است. كاهش در فضای پانلها و همچنین كاهش در مقدار ولت آمپر مصرفی دستگاههای حفاظت كه منجر به كاهش بردن ترانسهای ولتاژ و جریان می گردد از پیامدهای استفاده از رله های دیجیتال است. فاكتورهای مهمی كه در انتخاب میزان افزونگی و ساختار حفاظت و احد موثر است قدرت تولیدی ژنراتور، دستورالعملهای سازنده و تجارب بهره بردار واحد می باشد كه مجموعه موارد فوق طراح حفاظت را در انتخاب ساختار سیستم حفاظت یاری می نماید. سمینار زیر كه با عنوان تحلیل و تنظیم رله های حفاظتی واحدهای سیكل تركیبی كرمان ارائه گردیده به موضوع حفاظت دیجیتال ژنراتور پرداخته و رله نمونه است كه در این واحدها مورد رله 216 REG ساخت شركت ABB مورد بحث استفاده قرار گرفته است.
فصل اول: مبانی حفاظت دیجیتال
فصل دوم: سخت افزار رله REG 216C
فصل سوم: تبین وظایف رله های مختلف حفاظتی ژنراتور و بیان مبانی تنظیم این رله ها
فصل چهارم: تنظیم رله های حفاظتی 216
مراجع
با توجه به گستردگی موضوعات در مورد رله ه ای دیجیتالی مانند رله دیفرانسیل وسایر رله های جریانی و ولتاژی بنا به پیشنهاد استاد محترم راهنما در موضوع حفاظت ژنراتور، تاكید بر رله های حفاظتی امپدانسی ژنراتور خاصه رله های قطع تحریك و حفاظت لغزش قطب بوده است. و بنابراین مقالات ارائه شده در قسمت مراجع بشتر در زمینه همین موضوعات میباشد.
امروزه شاهد سرعت توسعه ارتباطات بی سیم با پهنای باند بزرگ که مورد نیاز بوده، طوری که کاربردهای مختلفی با یک آنتن پوشش داده می شود. یک آنتن که دارای پهنای باندی در رنج فرکانسی وسیعی از 800MHz تا 11GHz و یا حتی بیشتر از آن، که شامل سیستم های ارتباطی بی سیم نظیر 800 AMPC و 900 GSM و 1800 GSM و 1900 PCS و WCPMA/UMTS و UNII و DECT و ISM و WLANS و UWB (از 3/1GHz تا 10/6GHz). علاوه بر سیستم های بی سیم اشاره شده در بالا، تکنولوژی بی سیم UWB اغلب برای بسیاری از کاربردهایی که سرعت اطلاعات بالا دارند و سیستم های ارتباطی بی سیم رنج کوچک، کد گذاری برای امنیت و به صورت قابل حمل رد کردن اثر چند مسیره، سیستم های رادار پیشرفته و… کاربرد دارند.
این تکنولوژی پهنای باند وسیعی به اندازه 7/5GHz که از 3/1GHz تا 10/6GHz است را به کار می برد. چشم انداز آینده فناوری بی سیم ایجاد یک بستر مشترک ارتباطی است که خدمات سه گانه صوتی، تصویری و دیتا را به صورت یکجا ارائه می دهد. در این فناوری از امواج الکترومغناطیسی با طول موج های بسیار کوچک در حد چند میلیمتر تا چند سانتیمتر استفاده می گردد. از بخش های عمده این فناوری به کار بردن آنتن مناسب در دوسوی فرستنده و گیرنده است به نحو مطلوبی که بتواند نیازهای بی سیم را فراهم نماید. آنتن هایی که برای هریک از فناوری های مذکور طراحی می شود باید پهنای باند امپدانسی تعیین شده را پوشش دهند و در عین حال در کل پهنای باند امپدانسی مزبور پترن تشعشعی و گین ثابت و مناسب داشته و حداقل تأخیر زمانی را به سیگنال ورودی اعمال کنند. سیستم های
مخابراتی عموما به دو دسته آنتن های ایستگاه پایه و آنتن های قابل حمل نیاز دارند. از جمله آنتن های ایستگاه پایه می توان به آنتن های TEM horn و Vivaldi اشاره کرد. در مقابل، می توان گفت که موفقیت روزافزون شبکه های بی سیم مدیون آنتن های قابل حمل در ابعاد کوچک بوده که عملکرد مطلوبی داشته و به راحتی با سایر اجزای مدارات MMIC مجتمع می شوند.
یکی از انواع آنتن های قابل حمل، آنتن های تک قطبی چاپی و صفحه ای عمودی که کاندیدای خوبی برای کاربرد در تکنولوژی بی سیم UWB به دلیل پهنای امپدانسی وسیع و پترن تشعشعی همه جهته و پارامترهای طراحی زیاد، می باشند. از سال 1973 تا به امروز ساختارهای مختلفی از انواع آنتن های تک قطبی معرفی و تحلیل شده اند. در عین حال ساختار سه بعدی آنتن های تک قطبی عمودی و صفحه زمین بزرگ آنها که باعث حذف نصف پترن تشعشعی این آنتن هاست، باعث عدم انتخاب این آنتن ها برای استفاده در شبکه های بی سیم شده است. از سوی دیگر، آنتن های تک قطبی چاپی را می توان به همراه سایر قطعات مدارات RF روی یک زیرلایه مشترک به کار برد. البته قابل ذکر است که آنتن های تک قطبی چاپی (PMAs) دقیقا صفحه ای و دارای الگوهای تشعشعی که مشابه آنتن دیپل است می باشند.
این آنتن ها اغلب بر روی زیرلایه RF4 با قیمت ساخت پایین و تانژانت تلفاتی مناسب قرار گرفته، صفحه زمین نیز از زیرالمان تشعشع کننده حذف می شود و با این کار فاکتور کیفیت در رزوناتور کاهش یافته و پهنای امپدانسی بالا در VSWR<2 حاصل می شود. این رزوناتور از طریق خط میکرواستریپ 50 اهم و یا cpw تغذیه می شود. در صورتی که المان تشعشع کننده ساختار دایروی و یا بیضوی داشته باشد، به علت تقارن همه جانبه ساختار، چندین مد جریانی که از نوع توابع بسل نوع اول هستند، به صورت همزمان در پچ تشعشعی امکان وجود پیدا کرده و لذا می تواند پهنای امپدانسی بالاتری را نسبت به سایر ساختارهای تک قطبی چاپی پوشش دهد.
مسأله دیگر امکان همپوشانی امواج تشعشعی آنتن های تک قطبی UWB با سایر دستگاه های RF بی سیم است که در باندهای فرکانسی مختلف کار می کنند. لذا نیاز به فیلترهایی با باندهای قطع بسیار باریک و تیز هستیم که با این آنتم ها ترکیب شوند و از همپوشانی های ناخواسته جلوگیری شود.
هدف از این پایان نامه در حالت کلی، مطالعه و بررسی آنتن های تک قطبی بیضوی است. این مطالعه شامل قسمت های مختلفی است که در فصل های جداگانه آورده شده اند. در فصل اول ی بر تاریخچه و انواع آنتن های UWB صورت می گیرد. در فصل دوم، روش عمومی برای تحلیل و طراحی آنتن های تک قطبی چاپی آمده است و مطالعه سیستماتیک روی ساختار یک آنتن تک قطبی بیضوی برای تفسیر نحوه عملکرد پارامترهای مختلف این ساختار، صورت گرفته است. در ادامه این فصل سایر روش های طراحی و بهبود عملکرد آنتن های تک قطبی بیضوی که در مجلات معتبر علمی به چاپ رسیده، مورد بررسی قرار گرفته اند. هدف از این بخش مطالعه تکنیک های مختلفی است که تاکنون برای بهبود عملکرد آنتن اولیه اعم از بهبود پهنای باند امپدانسی، تطبیق امپدانسی، گین، پترن و سایر مشخصات آنتن معرفی شده و با استفاده از روش های تحلیلی، نرم افزاری و یا تجربی به اثبات رسیده اند. در فصل سوم به بررسی تکنیک های مختلف مطرح شده در منابع علمی معتبر، جهت حذف سیگنال های متداخل در باند فرکانسی UWB می پردازیم. و در نهایت در فصل چهارم، یک ساختار تک قطبی شبه بیضوی جدید معرفی شده اند که در آنها از تکنیک های نو برای بهبود عملکرد آنتن اولیه استفاده شده است. این ساختارها با استفاده از نرم افزار HFSS تحلیل شده و جواب های حاصل با نتایج به دست آمده از تست عملی با دستگاه تحلیل گر شبکه Agilent8722es مقایسه گردیده اند که برای استفاده در شبکه WLAN/WMAN براساس تکنولوژی Wi-Fi/WiMAX طراحی شده اند.
:
ارزیابی عمده یک سیستم قدرت پیشرفته که به صورت آنی انجام می شود، همیشه مورد رضایت تمامی مشتریان و مصرف کنندگان برق بوده است. در این راه مشکلات بسیار زیادی است که مهندسان با آن درگیرند و در پی اندیشه ای مناسب در مورد آنها می باشند. این مشکلات شامل:
1- دامنه ولتاژ نقطه ای و فرکانس سیستم بایستی بین مقادیر مرزی حفظ شود.
2- تناوبی بودن جریان باعث برجا گذاشتن شکل موج های جریان و ولتاژهای نسبتا سینوسی می شود.
3- خطوط انتقال بایستی در محدوده پایداری و در محدوده گرمایی خودشان باشند.
4- سهم اتصالی ها بایستی کمتری مقدار باشد.
علاوه بر آن چون رقابت بین شرکت های مختلف برقی در تنظیم مجدد سیستم وجود دارد، لذا بایستی ارزش انتقال و قوانین آن حفظ شود. برای توسعه بخشیدن به این کار، چندین نشریه کلیدی و راه گشا در زمینه عملکرد سیستم های قدرت وجود دارند که براساس ترتیبی موثر، مبحث پخش بار و مطالعات برگرفته بر پایه پخش بار را به طور احتمالی مورد بررسی قرار می دهند.
موضوع اصلی مبحث مطالعه پخش بار، تعیین وضعیت حالت ماندگار عملکرد شبکه قدرت است. در حالت ماندگار می توان خروجی هایی را پیدا کرد که شامل مجموعه ای از وضعیت بارها، توان های اکتیو و راکتیو عبوری در طول شبکه و دامنه ولتاژها و زوایای فازها در تمام باس های شبکه می باشد.
توسعه، طراحی و عملکرد روزانه سیستم های قدرت بر مطالعات پخش بار گران قیمتی بنا شده است. اطلاعاتی که در این مطالعات استفاده می شود، چونان که نمایش دهند یا خیر، شامل دامنه ولتاژ نقطه ای و توان های اکتیو و راکتیو عبوری در طول خطوط انتقال و ترانسفورماتورها هستند که در بین محدوده ای که از قبل در موردشان تصمیم گیری شده، عمل می کنند. اگر دامنه ولتاژ از محدوده های خود در یک و یا چند نقطه از شبکه خارج شود، آنگاه در خور کنترل و تنظیم مجدد شایسته آن قرار خواهد گرفت. به طور مشابه، اگر مطالعه ای پیش بینی کند که پخش بار، چه ظرفیتی را در یک خط انتقال جابجا می کند، کنترل متناسب آن اعمال خواهد شد.
برای مدل نمودن یکپارچه تولید توان غیرقطعی در سیستم روشی پیشنهاد می کنیم. جزئیات این روش در فصل اول آمده که با عنوان «تحلیل عدم قطعیت در حالت ماندگار سیستم قدرت» مطرح می شود. واضح است همان گونه که شاهد اجرای تعداد زیادی از بخش های اطلاعات ورودی هستیم، اطلاعات درخواستی پخش بار محدوده های ثابتی را به کار می گیرند تا بر روی حل تأثیر گذارند.
در حین محاسبات پخش بار، تأثیرات پراکندگی و بی دقتی داده ها به گونه ای است که محدوده ای از مقادیر را برای هر کمیت خروجی به دست آورده و با درجه بالایی از احتمالات، وضعیت های عملکرد سیستم را تحت کنترل قرار می دهد.