نام پژوهشگر: مجتبی لطفی زاد
مهدی بکرانی مجتبی لطفی زاد
امروزه کاربردهای نوین ارتباطی بسیاری وجود دارد که برای فراهم ساختن ارتباط صوتی طبیعی تر و شفافتر، می توان از صوت استریو و چندکاناله در آنها استفاده کرد. چنین کاربردهایی عموماً نیاز به حل مشکل پژواک آکوستیکی دو یا چندکاناله دارند. اگرچه حذف کننده های وفقی پژواک آکوستیکی، امروزه کاملاً متداول هستند، لیکن پیچیدگیهای غیرمنتظره ای در صوت چندکاناله وجود دارد که حذف پژواک حاصله را به مراتب دشوارتر از حذف پژواک متعارف (تک کاناله) می کند. در این کاربردها به دلیل همبستگی متقابل شدید بین کانالها، سرعت همگرایی وزنهای فیلترهای وفقی، به طور قابل?توجهی افت نموده و همچنین سبب بروز عدم انطباق قابل توجهی بین وزنهای فیلترهای وفقی و ضرایب پاسخهای ضربه اتاق دریافت می گردد، که به نام مسأله "عدم انطباق" مشهور است. در این تحقیق، راهکارهای جدیدی ارائه شده که مشکل عدم انطباق را در فیلترهای وفقی دوکاناله تعدیل کند. برای رسیدن به این منظور، ایده های متعددی بررسی گردید که از میان آنها، تنها نمونه های موفق، در این رساله معرفی و ارزیابی شدند. راهکارهای ارائه شده، به سه دسته کلی تقسیم شده اند: دسته اول، روشهای مبتنی بر برش هستند که شامل روشهایی می باشند که سبب کاهش حجم محاسبات در فرآیند بهنگام سازی وزنها و در عین?حال افزایش نسبی سرعت همگرایی وزنها می شوند. دسته دوم، روشهای مبتنی بر ناهمبسته سازی هستند. هدف اصلی این روشها، افزایش سرعت همگرایی وزنها و کاهش عدم انطباق فیلترهای وفقی دوکاناله بوده و عموماً با افزایش قابل توجه حجم محاسبات بهنگام سازی همراه هستند. نهایتاً دسته سوم، روشهای ترکیبی می باشند که از مزایای روشهای برش و روشهای مبتنی بر ناهمبسته سازی بهره می برند؛ به گونه ای که عملکرد آنها یا به لحاظ عدم انطباق، بهتر از روشهای مبتنی بر ناهمبسته سازی است و یا پیچیدگی محاسباتی را نسبت به روشهای مبتنی بر ناهمبسته سازی کاهش می دهند و یا واجد هر دو مزیت فوق می-باشند. علاوه بر این، در این تحقیق، همگرایی و نیز پایداری روشهای ارائه شده مبتنی بر الگوریتم یادگیری lms، تحلیل شده است. همچنین قالبی عمومی ?برای تمامی ?الگوریتمهای توسعه یافته در رساله، ارائه گردیده است و در نهایت مقایسه ای بین تمامی ?روشهای ارائه شده، به لحاظ پیچیدگی محاسباتی، سرعت همگرایی وزنها، میزان عدم انطباق حالت دائم و mse اضافی انجام شد و نقاط ضعف و قوت الگوریتمها از جنبه های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که در میان الگوریتمهای موفق، الگوریتم وفقی شبه lms/newton تعمیم یافته مبتنی بر گزینش انشعاب (gpuqlms/newton)، بهترین الگوریتم به لحاظ کاهش خطای عدم انطباق، و الگوریتم وفقی nlms غیرخطی مبتنی بر شبکه ناهمبسته ساز mimo بر اساس گزینش انشعاب (pusnl-nlms)، بهترین الگوریتم به لحاظ حجم محاسبات پایین به همراه سرعت همگرایی بالا می باشد. علاوه بر این، تحلیلی عمومی ?برای میزان خطای عدم انطباق حالت دائم، ارائه شد و به کمک این تحلیل، عوامل اصلی موثر در عدم انطباق و تأثیر هر یک ارزیابی گردید.
سید جواد عظیم فر مجتبی لطفی زاد
چکیده: در پی افزایش سرعت کامپیوتر ها در مصارف سازمانی، ما نیز بر آن شدیم که افزایش سرعت و افزایش کارایی در pc بوسیله تکنولوژی چند پردازنده ای را بررسی کنیم. در این پروژه علاوه بر اینکه به بررسی و مرور ادبیات تکنولوژی چندپردازنده ها پرداخته ایم،به امکان سنجی در محیط واقعی و شبیه سازی در محیط proteus برای بکارگیری تکنولوژی چندپردازنده ای در مادربردهایpc نیز پرداخته ایم و آنرا پیاده سازی کرده ایم. از جمله کارهای صورت گرفته در این پروژه پیاده سازی سخت افزاری و امکان سنجی آن می باشد که در ادامه به آن می پردازیم. در این پروژه ما به شبیه سازی مدل با نرم افزار proteus پرداختیم؛در این شبیه سازی سعی شده cpu و ram طوری بکار گرفته شود که علاوه بر نمایش عملکرد و معماری بین آن دو، به بررسی و تاثیر چند پردازنده ها در مادربرد pc نیز پرداخته شود. در این شبیه سازی با توجه به محدودیت های proteus مدلی که برای cpu استفاده شده سری 8051 می باشد که قابلیت کامل ارتباط دهی با ram و پل شمالی را داراست.این شبیه سازی،پردازش کامل یک پروسه حاصلجمع را به نمایش گزارده و در آن ارتباط cpu ها با ram ها و نیز دخالت پل شمالی به صورت تفکیک شده و نمایش داده شده است. کلمات کلیدی:مادربرد pc،چند پردازنده ها،شبیه سازی
احسان گلشنی مجتبی لطفی زاد
در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی یک مدولاتور دلتا-سیگما برای کاربرد سمعک دیجیتال با توان مصرفی بسیار کم انجام می شود. دو راهکار برای رسیدن به این هدف ارائه می شود. نخست یک ساختار جدید مبتنی بر انتگرال گیری محدود و برای کاهش توان مصرفی پیشنهاد شده و مسائل مربوط به پیاده سازی آن مورد بررسی قرار می گیرد. مهم ترین ویژگی ساختار جدید پیشنهادی، حذف تقویت-کننده عملیاتی و انجام عمل انتگرال گیری با استفاده از خازن ها و سوئیچ ها می باشد. در ادامه راهکار دیگری مبنی بر استفاده از تقویت کننده یک طبقه در جهت کاهش توان مصرفی نسبت به تقویت-کننده های دو طبقه و همچنین برطرف کردن مشکلات استفاده از معکوس کننده ارائه می شود. با استفاده از تقویت کننده های یک طبقه، می توان مصرف توان را نسبت به تقویت کننده های دو طبقه کاهش داد. همچنین بر خلاف ساختار مبتنی بر معکوس کننده نیاز به استفاده از ساختار ضد آفست و شبه تفاضلی نمی باشد. مدولاتور طراحی شده دارای پهنای باند 8 کیلوهرتز و دقت 10 بیت است. در شبیه سازی این مدولاتور از تکنولوژی 0.18?m cmos استفاده شده است. منبع تغذیه آن 1.4 ولت و توان مصرفی آن 21.13 میکرو وات است. سادگی در پیاده سازی را می توان از مزایای هر دو ساختار پیشنهادی دانست و همچنین در مورد راهکار دوم می توان گفت که در میزان توان مصرفی و سطح سیلیکون اشغالی نسبت به کارهای پیشین با کاهش مواجه ایم که این دست آورد با اندکی کاهش در مقدار sndr همراه بوده است.
ناصر عرفانی مجد مجتبی لطفی زاد
در این پژوهش دو نوسان ساز کنترل شده با سیگنال دیجیتالی بر مبنای دو تکنیک مختلف طراحی این نوسان سازها یکی بر مبنای تغییر قدرت جریان دهی mos و دیگری بر مبنای تغییر خازن بار طراحی شد. نوسان ساز مبتنی بر تغییر قدرت جریان دهی با استفاده از معکوس کننده های مبتنی بر اشمیت تریگر و آرایه ترانزیستورهای موازی جهت بهبود توان مصرفی تحقق یافت. همچنین مداری برای بهبود خطسانی آن در کدهای دیجیتال ورودی بالا ارائه شد. نوسان ساز مبتنی بر تغییر خازن بار نیزدر دو طبقه fine و coarse طراحی شد. طبقه fine آن به وسیله وروکتورهای کنترل شده دیجیتالی و سلولهای تأخیر پسماند جدید جهت بهبود توان مصرفی تحقق یافت. همچنین در طبقه coarse آن نیز سیگنال هایی جهت غیر فعال کردن سلولهای بدون استفاده قرار داده شد و به این ترتیب به بهبود توان آن کمک شد. به علاوه مالتی پلکسر استفاده شده در این مدار نسبت به مالتی پلکسرهای گذشته توان و سطح مصرفی کمتری نیاز دارد. نتایج شبیه سازی بر روی این دو مدار نوسان ساز مختلف بیانگر عملکرد مناسب هر یک از آنها از نظر توان، محدوده تنظیم، خطسانی، جیتر و رزولوشن در میان نوسان سازهای هم طبقه خود می باشد. توان مصرفی این دو مدار به ترتیب 1.04mw در فرکانس 200 mhz و 138µw در فرکانس 215 mhz است. ولتاژ تغذیه مداهار نیز مقدار 1.8v می باشد. کلید واژه: نوسان ساز کنترل شده با سیگنال دیجیتالی، حلقه قفل شده فاز تمام دیجیتال، سلول تأخیر پسماند، وروکتور کنترل شده دیجیتالی، ساختار آبشاری، زیرآستانه، کم مصرف، خطسانی خوب، رزولوشن بالا
آرش آبادیان مجتبی لطفی زاد
حلقه های قفل فاز تمام دیجیتال یکی از مباحث جدید در دنیای امروز الکترونیک است. این مدارها که در واقع معادل دیجیتال حلقه های قفل فاز رایج هستند، با استفاده از تفکر منطقی، پالس ساعت مرجع را با پالس ساعت خروجی هم فاز و هم فرکانس می کنند، که این مسئله با توجه به روند روزافزون جایگزینی مدارهای دیجیتال با مدارهای آنالوگ قابل درک است. امروزه با توجه به مزایای بارز و متعدد طراحی دیجیتال نسبت به آنالوگ، طراحان به سمت دیجیتالی یا حتی نرم افزاری کردن مدارات حرکت می کنند. ساخت حلقه های قفل فاز تمام دیجیتال نیز در واقع بخشی از همین هدف است. حلقه های قفل فاز تمام دیجیتال در مدارهای منطقی وشامل پردازشگر برای تولید پالس ساعت و بازیابی داده ها به کار می روند، همچنین به سرعت در حال جایگیری در فرستنده/گیرنده ها به جای pllهای آنالوگ هستند. این مدارها مانند تمامی مدارهای الکترونیکی چالش های خاص خود را دارند. چالش هایی مانند توان مصرفی، مساحت سیلیکون مصرفی، خطینگی نوسان ساز کنترل شده با سیگنال دیجیتال، زمان قفل و محدوده فرکانسی می تواند زمینه بررسی و تحقیقات طراحان را به وجود آورند. در این پایان نامه با هدف طراحی یک adpll کم مصرف تحقیقات را آغاز نمودیم. با ارائه ساختاری جدید برای قفل فاز به توان مصرفی بسیار پایین،µw800، در فرکانس mhz 500 دست یافتیم. محدوده فرکانسی مدار 200 تا 700 مگاهرتز است. این مدار با دو نوع dcoمتفاوت طراحی شده و کارایی هایی متفاوتی را بدست آوردیم. همچنین یک مدار حذف گلیچ نیز برای فیلتر کردن خروجی آشکارساز فاز/فرکانس طراحی شده است.
هادی گرایلو مجتبی لطفی زاد
در این رساله، یک سیستم جامع کدکننده/کدگشا مبتنی بر مدل محتوای مخلوط شده در راستا (mrc) برای فشرده سازی با اتلاف اسناد چاپی و با تأکید بر ویژگیهای رسم الخط فارسی/عربی ارائه می گردد. این سیستم قابل انعطاف (تنظیم) بوده و برای تحقق آن بایستی موارد زیر لحاظ شوند: نیاز به ارتباط مناسب بلوکهای عملیاتی مختلف، روشی برای فشرده سازی تصاویر (متنی) دودویی، روشی برای جداسازی متن از پس زمینه ی آن، فنونی به منظور استفاده ی بهینه از ویژگیهای تصاویر متنی برای افزایش میزان فشرده سازی و بالاخره، فنون مناسبی برای کدگذاری دنباله های عددی و یا الگوهای تصویری مختلف. در این رساله برای هر یک از این موارد، روشها یا فنونی پیشنهاد می شود. نوآوریهای عمده ی این رساله عبارتند از طراحی بلوکهای عملیاتی مختلف و پیونددهی سازواره ای مناسب آنها در قالب مدل mrc، ارائه ی یک روش مناسب برای جداسازی متن از پس زمینه، ارائه ی یک روش موثر برای فشرده سازی تصاویر متنی دودویی، پیشنهاد طرحهایی کارآمد برای کدگذاری لایه های پیش زمینه و پس زمینه، و بالاخره، مدل کردن تغییرات لبه های متنی با یک تابع چندجمله ای. در این تحقیق، کارایی هر روش پیشنهادی، از جنبه های مختلف شامل کارایی فشرده سازی (بر طبق معیارهای نرخ/میزان فشرده سازی و میزان وفاداری)، مدت زمان اجرا، و کارایی جداسازی (بر طبق معیارهای دقت، یادآوری، متوسط نرخ بازشناسی، و متوسط امتیاز نظرسنجی) مورد ارزیابی و مقایسه با بهترین روشهای متناظر امروزی قرار گرفته است. برای فشرده سازی تصاویر متنی دودویی (یا لایه ی پوشش مورد استفاده در مدل mrc) برای اولین بار، روشی مبتنی بر فن انطباق الگوی یک بعدی پیشنهاد شده است که میزان فشرده سازی آن در حالت بدون اتلاف تا 7/3 برابر بیشتر از میزان فشرده سازی روش jbig2 و در حالت با اتلاف نیز تا 4/3 برابر بیشتر از میزان فشرده سازی روش jb2 می باشد. مهمترین ایراد این روش، حجم محاسباتی نسبتاً بالای آن است. برای جداسازی متن از پس زمینه، روشی پیشنهاد شده است که مناسب متون فارسی و عربی است، زیرا قادر به جداسازی مناسب اجزای متنی کوچک مانند نقطه و سرکش حروف می باشد. ما برای اولین بار، روش جداسازی خود را برطبق سه معیار "خوانایی"، "خوشایندی" و "میزان قابلیت بازشناسی نوری حروف" (ocr) ارزیابی کرده ایم. میزان "خوانایی" را برطبق معیارهای کمّی "دقت"، "یادآوری" و "هارمونیکی وزن دار" به صورت عددی بیان و آنها را با مقادیر متناظر برای روش مبتنی بر k-means (مورد استفاده در روش djvu) مقایسه کرده ایم. مقادیر معیارهای دقت، یادآوری و هارمونیکی وزن دار برای روش جداسازی پیشنهادی به ترتیب برابر 95%، 92%، 93% و برای روش مبتنی بر k-means به ترتیب برابر 90%، 79% و 84% می باشند. میزان "خوشایندی" را بر طبق معیار متوسط امتیاز نظرسنجی (mos) و با استفاده از نظرات 45 نفر مشاهده گر به صورت کمّی محاسبه کرده ایم. مقدار این معیار برای روش پیشنهادی برابر 4/5 و برای روش مبتنی بر k-means برابر 3/1 به دست آورده شده است. میزان "قابلیت بازشناسی نوری حروف" را نیز با محاسبه ی معیار متوسط نرخ بازشناسی ارزیابی کرده ایم. این معیار برای تصاویر جداسازی شده توسط روش پیشنهادی برابر 94% و برای تصاویر حاصل از روش مبتنی بر k-means برابر 83% محاسبه شده است. برای ارزیابی فشرده سازی با اتلاف تصاویر (رنگی) اسناد از دو معیار میزان فشرده سازی و متوسط امتیاز نظرسنجی استفاده کرده ایم. از نظر مقایسه ی میزان فشرده سازی با اتلاف تصاویر اسناد رنگی، میزان فشرده سازی روش پیشنهادی تا 2/3 برابر بیشتر از مقدار آن برای روش djvu است. همچنین، متوسط امتیاز نظر سنجی برای روش پیشنهادی برابر 4/3 و برای روش djvu برابر 3/2 به دست آمده است. در تمامی موارد فوق الذکر، بیشترین مقادیر میزان فشرده سازی مربوط به تصاویر اسناد فارسی و عربی بوده است. علاوه بر معیارهای مختلف بیان شده تاکنون، معیار"متوسط مدت زمان اجرا" نیز برای بیشتر روشها محاسبه گردیده است که معمولاً روشهای پیشنهادی متوسط مدت زمان اجرای بیشتری نسبت به روشهای مورد مقایسه داشته اند.
محمدرضا خلیل زاد مجتبی لطفی زاد
امروزه پردازش سیگنال از پیشرفت چشمگیری برخوردار است و در این میان روشهای فشرده سازی سیگنال، علی الخصوص سیگنال صحبت مقوله وسیعی را به خود اختصاص داده است . در این پایان نامه سعی شده است ، ابتدا نحوه تولید صوت در انسان مورد بررسی قرار گرفته، سپس کدرهای پیشگویی خطی (lpc) و روابط حاکم بر آنها مورد بحث و بررسی قرار گیرد. آنگاه با ذکر مقدمه ای نسبتا مفصل (در یک فصل) در قالب کونتیزاسیون برداری و روشهای مختلف آن، به فصل کدر celp وارد شده و این کدر را معرفی نموده ایم. در نهایت با معرفی و کدر پیشگویی خطی تحریک شده با کد جبری (acelp) به ارائه کارهای انجام شده، طی این پایان نامه پرداخته ایم. الگوریتم ارائه شده برای پردازش ، براساس پردازش روی فریمهای 30msec مشتمل بر 240 نمونه که هر فریم نیز مجددا به دو زیر فریم 120 نمونه ای تقسیم شده است ، عمل می کند. در نهایت این الگوریتم فشرده سازی را در نرخ بیت 2/8kbps ارائه می کند. کیفیت سیگنال بازسازی شده، توسط دو آزمون drt و mos مورد ارزیابی قرار گرفته است . نتایج بدست آمده از آزمونها گویای کیفیت مطلوب (toll quality) است .
منصور یوسفی نیا مجتبی لطفی زاد
روش های چند حاملی دیرزمانی است که برای بهینه کردن گیرندهˆفرستنده های داده بر روی کانالهای با پهنای باند محدود شناخته شده اند. یکی از راه های ارسال چند حاملی، مدولاسیون چند تن مجزا می باشد که با تکنیک پردازش سیگنال دیجیتال قابل پیاده سازی می باشد. سرعت انتقال داده یک سیستم ساده dmt با اضافه کردن یک حذف کننده پژواک دو جهته افزایش می یابد. اما تاکنون حذف کننده های پژواک ارائه شده بخاطر پیچیدگی های محاسباتی بالا و پایداری نسبتا ضعیف دارای مشکلات عمده ای بوده اند. این پایان نامه یک تکنیک پرسرعت همراه با پایداری بالا برای حذف کننده پژواک سیستم dmt رائه کرده است . این تکنیک از الگوریتم های شبکه عصبی بهره می گیرد و توانسته است با بهینه کردن ضریب یادگیری، میزان حذف پژواک را نسبت به روش lms به اندازه 2/37 افزایش دهد. در این روش فقط فاز کارکردی شبکه عصبی به سیستم dmt تحمیل می شود. پس از آنکه شبکه عصبی آموزش دید و وزن هایضش ثابت شدند پیچیدگی محاسباتی کاهش پیدا کرده و به سطح ناچیزی می رسد.
سعید محمدی مجتبی لطفی زاد
در دهه های اخیر دو تکنیک برای فشرده سازی سیگنالهای شنیداری در نرخ بیتهای خیلی پائین ، برای کاربردهایی نظیر اینترنت و مخابرات سیار مورد توجه بوده اند. از یک طرف کدکننده های تبدیل که اساسا برای دستیابی به کیفیت شبه cd طراحی شده اند و از طرف دیگر کدکننده هایی که صرفا مخصوص سیگنال گفتار هستند . هر دو روش سعی دارند شکل موج سیگنال شنیداری را طوری ارائه دهند که سیگنال خروجی دیکدر تخمینی دقیق از سیگنال ورودی به انکدر باشد. مدل سینوسی در فشرده سازی سیگنالهای گفتار بسیار موفق ظاهر شده است و متخصصان با استفاده از این مدل به نرخ بیتهای بسیار پائین و کیفیت مطلوب دست یافته اند. اکنون این سوال پیش می آید که آیا مدل سینوسی می تواند در فشرده کردن سیگنالهای شنیداری به نرخ بیتهای خیلی کم نیز بکار می رود ؟ زمینه های مطالعاتی جدیدی که در راستای استاندارد سازی mpeg-4 پیش روی محققان قرار گرفته ، آنها را بیش از پیش برای پاسخ گویی به این سوال برانگیخته است . از آنجا که در این استاندارد نیاز به تکنیکی برای فشرده سازی سیگنالهای شنیداری در نرخهای زیر 24kb/sمطرح می باشد.
محمدرضا سعیدی مجتبی لطفی زاد
این پایان نامه نتیجه تحقیقات صورت گرفته برای طراحی و شبیه سازی الگوریتم ردگیری ، بر اساس سیگنالهای خروجی مدولاتور یک سیستم ردیاب الکترواپتیکی است . این مدولاتور ، مشتمل بر اجزای اپتیکی ، ساختار رتیکل ثابت وگیرنده مادون قرمز است که اطلاعات موقعیت هدف ( منبع مادون قرمز) را به صورت یک سیگنال پیوسته -زمان مدوله میکند. مساله اصلی در این تحقیق طراحی روشی براساس سیگنالهای خروجی مدولاتور است که هدف را با وجود نوسانات انرژی تشعشعی آن و در حضور اهداف کاذب ردیابی نماید. شناسایی و مدلسازی سیستم ردیاب ، نشان می دهد که این مساله را می توان به چند مساله کوچکتر خلاصه نمود که مهمترین آنها دمدولاسیون fm است . پس از بررسی ، شبیه سازی و مقایسه انواع روشهای دمدولاسیون fm روش مبتنی بر قله توزیع زمان - فرکانس stft به عنوان پایه دمدولاسیون انتخاب شده است ، که نسبت به نوسانات ناخواسته انرژی تشعشعی منبع مقاوم است . برای مقابله با اهداف کاذب ، این پایان نامه روش تازه ای مبتنی بر ایده نشاندار کردن هدف و پردازش طیف stft با تکنیک برش طیف و بهره گیری از فیلتر منطبق ارائه کرده است که با جداسازی اهداف ( منابع) در حوزه زمان-فرکانس، امکان تشخیص هدف اصلی نشاندار را از هدف کاذب را فراهم می سازد. مساله دیگر تخمین پارامترهای سیگنال دمدوله شده است ، که روشی براساس تخمینگر rlsخطی برای حل آن ارائه شده است.