:
اهمیت رادار ردگیر در سیستمهای دفاعی و نیز در كاربردهای فراوان غیرنظامی امروزه بر كسی پوشیده نیست. رادارهای ردگیر با استخراج پیوسته دقیق مكان هدف، امكان تعیین خط سیر هدف، سرعت آن و پی شبینی مكان بعدی آن را نیز فراهم می كنند.
از میان روشهای ردگیری راداری، روش تكپالس به دلیل قابلیت ویژه كه در متن این رساله تفصیل بحث شد هاند و از همه مهمتر دقت بالای ردگیری، جایگزین روشهای دیگر گردیده است و تقریباً همه ی سیستمهای ردگیری راداری جدید مجهز به این تكنیك می باشند.
این رادارها در زمان گذشته به طور كامل با قطعات آنالوگ ساخته می شده اند. با پیشرفت فن آوری مدارهای دیجیتال خصوصاً ورود مبدل های آنالوگ به دیجیتال سریع و دقیق و نیز پردازشگرهای سیگنال دیجیتال بلادرنگ و پیشرفت تئوری پردازش دیجیتال، رویكرد به سیستمهای دیجیتال به ویژه پردازشگرهای دیجیتال روزافزون شده است. دلیل عمدهی این امر، دقت، پایداری، انعطاف پذیری و ساختار فشردهی مدارهای دیجیتال در مقایسه با مدارهای آنالوگ می باشد.
در این رساله، یك رادار ردگیر تكپالس با پارامترهای واقعی توصیف شده و سپس یك گیرنده ی دیجیتال با نمونه برداری از سیگنال دریافتی در مرحله ی فركانس میانی و پردازش نمونه ها، طراحی گردیده است.
این رساله شامل چهار فصل می باشد. در فصل اول، سیستمهای راداری به طور كلی معرفی شده اند و طرز كار یك رادار عمومی توضیح داده شده است.
در فصل دوم، انواع روشهای ردگیری به ترتیب تكامل توضیح داده شده و طرز كار هر سیستم و مزایا و معایب آن مشخص گردیده است.
در فصل سوم، روش ردگیری تكپالس به عنوان روش برتر توصیف شده و گیرنده ی آن و انواع مختلف پردازشگرهای آن بررسی گردیده و در نهایت یك روش برای پردازش سیگنالهای دیجیتال انتخاب شده است.
در فصل چهارم روش طراحی یك گیرنده ی دیجیتال و بلوك های قبل از مبدل آنالوگ به دیجیتال، مانند تقویت كننده، فیلتر و AGC، توضیح داده شده و با توجه به ویژگی های سیگنال IF، تعداد بیت، فركانس نمونه برداری و سایر پارامترهای مبدل انتخاب گردیده است. در ضمن روش پردازش سیگنال به منظور استخراج پارامترهای لازم برای ردگیری بحث شده است.
انجام این پروژه گرچه با تلاش فراوان و در مدت زمان نسبتاً زیاد و با مطالعات گسترده ای انجام گرفته، اما قطعاً دارای نقایص و محدودیت هایی است و می توان آن را به عنوان قدم اول از یك راه طولانی تلقی نمود. به امید گام های آینده و آینده ای درخشان برای كشور اسلامی مان.
در فصل اول پایان نامه، تمامی مطا لب مورد نیاز برای فهم تقویت كننده های عملیاتی ولتاژ و توان پایین ارائه میشود. اگر چه این مطالب اساساً برای اشخاص مبتدی حائز اهمیت است، اما بخشی از این فصل برای افرادی كه مطالعه قبلی پیرامون فصل اولیه دارند نیز جالب و خواندنی است.
در فصل دوم پایان نامه، مط البی پیرامون طبقه ورودی تقویت كننده عملیاتی بیان می گردد. در این راستا، مفاهیمی كه ارتباط مستقیم با طبقه ورودی دارد، مطرح می شود . طبقات ورودی مكمل Rail-to-Rail ساختارهای ورودی در محیط ولتاژ پایین، مزایا و معایب هر كدام از این روشها در این فصل معرفی میگردد.
در فصل سوم پایان نامه، دلایل نیاز به هدایت انتقالی ثابت معرفی می گردد . در این فصل، روش های كاهش تغییرات هدایت انتقالی به
تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل چهارم پایان نامه ، دو روش افزایش بهره تقویت كننده عملیاتی بررسی می شود. در این فصل، هم چنین ی بر ساختارهای كسكد در طراحی ولتاژ پایین صورت گرفته است.
در فصل پنجم پایان نامه ، طبقه خروجی سورس مشترك، كلاس AB ،AB پیش خور و پس خور، روشهای جبران فركانسی بررسی می گردد، كه روش جبران سازی میلر كسكد بیان شده در این فصل گزینه مناسبی برای داشتن پهنای باند مناسب در طراحی های ولتاژ و توان پایین می باشد.
پس از بیان كلیه مطالب و مفاهیم مورد نیاز و مشكلات طراحی یك تقویت كننده عملیاتی با ولتاژ و توان پایین و هدایت انتقالی ثابت و با محدوده ورودی و خروجی Rail-to-Rail در فصل های اول تا پنجم، تقویت كننده عملیاتی پیشنهاد شده در این پایان نامه در فصل ششم مطرح شده است. در این فصل طبقه ورودی و خروجی و جبران سازی فركانسی طراحی معرفی شده به تفكیك مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه و مقدار اجزاء مورد استفاده در طراحی و نتایج شبیه سازی ارائه شده است . هم چنین در این فصل مق ایسه ای بین نتایج طراحی تقویت كننده عملیاتی پیشنهاد شده و مرجع [ 26 ] صورت گرفته است.
در فصل هفتم پایان نامه ، نتیجه گیری و پیشنهادات لازم برای افراد علاقه مند به پیگیری موضوع این پایان نامه بیان شده است.
این پایان نامه دارای یك پیوست میباشد كه شامل پارامترهای مدل Hspice است.
:
طی سال های اخیر تحقیقات وسیعی در خصوص روش های بهینه سازی جهت حل مسایل دینامیکی در عرصه های مهندسی و تجاری صورت گرفته است و روش های بهینه سازی متعددی مورد بررسی قرار گرفته اند. دسته ای از این روش ها که به روش های تکاملی موسومند به جهت ویژگی های مناسب خود مورد توجه واقع شده اند. یکی از روش های بهینه سازی هوشمند که در طبقه بندی روش های تکاملی قرار می گیرد و مانند الگوریتم ژنتیک از روش های مبتنی بر جمعیت می باشد الگوریتم بهینه سازی اجتماع پرندگان نام دارد و به اختصار PSO نامیده می شود. این روش بهینه سازی با الهام از رفتار پرندگان و چگونگی عملکردشان در یافتن لانه شان، طراحی شده و به خوبی توانایی بهینه سازی مسایل شناخته شده مهندسی را دارد. در این فصل ابتدا اساس و پایه این الگوریتم شرح داده شده و سپس نحوه پیاده سازی
آن در دو حالت گسسته و پیوسته بیان می گردد.
فصل اول:
بررسی روش بهینه سازی براساس الگوریتم اجتماع پرندگان
1-1- تاریخچه
PSO به وسیله یک روانشناس (kennedy) و یک مهندس برق (Eberhart) در سال 1995 به وجود آمده است و از الگوریتم هایی که رفتار گروهی دیده شده در انواع پرندگان را مدل می کردند ناشی شده است. Kennedy و Eberhart در مدل هایی که به وسیله یک زیست شناس به نام Heppner توسعه پیدا می کرد علاقه مند شدند. Heppner پرندگان را در رفتارهای گروهی وقتی که به سمت لانه کشیده می شدند مطالعه می کرد.
در شبیه سازی ها، پرندگان بدون هیچ مقصد خاصی پرواز می کردند و گروه هایی از آنها خود به خود شکل می گرفت تا زمانی که یکی از این پرندگان بر روی لانه ظاهر می شد. یک پرنده به خاطر فرود بر روی لانه از گروه دور می شد که در نتیجه آن دیگر پرندگان به سمت لانه حرکت می کردند. زمانی که این پرندگان لانه را کشف می کردند در آنجا فرود می آمدند و پرندگان بیشتری به سمت لانه تا زمانی که کل گروه در آنجا فرود بیاید کشیده می شدند. پیدا کردن یک لانه نظیر پیدا کردن یک جواب در یک زمینه از جواب های ممکن در یک فضای مساله است.