تکنولوژی دسترسی چندگانه بر اساس تقسیم کد به روش نوری توجه فراوانی را برای کاربرد در شبکه های نوری نسل جدید در دهه اخیر به خود جلب نموده است. در میان انواع مختلف پیاده سازی این سیستم ها، سیستم های کدینگ دامنه طیفی مورد توجه ویژه ای قرار گرفته اند. این امر به دلیل توانایی بالای این سیستم ها در حذف اثر تداخل دسترسی چندگانه می باشد. علاوه بر آن هزینه پیاده سازی این سیستم ها پایین بوده و بسیار مناسب جهت استفاده در شبکه های دسترسی می باشند. از آنجاییکه سیگنال نوری ارسالی در این سیستم ها دارای طیف فرکانسی وسیعی می باشد، پاشندگی سرعت گروه در فیبر نوری انتقال دهنده سیگنال بر عملکرد سیستم تاثیر گذار بوده و باید مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه اثر پاشندگی سرعت گروه بر عملکرد این سیستم ها بررسی شده است. تحلیل عملکرد سیستم به ازای کدهای آدرس متداول در این سیستم ها انجام گرفته و خانواده کد مناسب که دارای عملکرد بهتری در حضور اثر پاشندگی می باشد، مشخص شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده عملکرد بهتر دنباله های m نسبت به سایر کدهای آدرس مورد بررسی می باشد. به منظور جبران سازی اثر پاشندگی در این سیستم ها از شبکه های فیبری براگ استفاده شده و روشی جهت طراحی این شبکه ها برای سیستم های فوق ارائه شده است. یک شبکه دسترسی چندگانه بر اساس تقسیم کد نوری به طور کامل شبیه سازی شده است. شبکه های جبران ساز برای این سیستم به ازای خانواده های کد مختلف به کمک روش ارائه شده طراحی و جهت جبران سازی پاشندگی سرعت گروه در سیستم مورد بررسی استفاده شده اند. کارایی جبران سازهای طراحی شده در بهبود عملکرد سیستم، از طریق مقایسه پارامترهای معرف عملکرد سیستم از قبیل نرخ خطا و دیاگرام چشمی سیستم قبل از جبران سازی و پس از آن بررسی شده است. نتایج حاصل نشان دهنده کاهش اثر پاشندگی و بهبود عملکرد سیستم در اثر استفاده از جبران سازهای طراحی شده می باشد.

تکنولوژی مخابرات پیشرفت عمده ای به جلو داشته است. رشد فوق العاده صنعت بی سیم، دسترسی جهانی به اینترنت و حتی افزایش نیاز و تقاضای انتقال اطلاعات با سرعت بالا ضرورت گام های بزرگ در زمینه تکنولوژی مخابرات را ایجاد می نماید. یکی از اجزای غیرقابل تعویض هر گیرنده فرکانس بالا، تقویت کننده جلویی کم نویز آن می باشد. به عنوان اولین بلوک ساخته شده در جلوی گیرنده، تقویت کننده کم نویز باید ماکزیمم بهره را تولید کند، درحالی که نویز وارد شده به سیستم را به صورت هم زمان به حداقل برساند. فرستنده-گیرنده های فرکانس بالا برای کار در استانداردهای مختلف طراحی می شوند. استاندارد باند بسیار پهن (uwb) یکی از این استانداردها است که در باند فرکانسی 3.1-10.6 ghz کار می کند. این استاندارد قادر به افزایش نرخ انتقال اطلاعات تا 450 mb/s می باشد و در سال 2002 توسط کمیته مخابرات دولت فدرال امریکا (fcc) ارایه گردید. یکی از چالش های مهم پیش رو در استفاده از سیستم باند بسیار وسیع، حضور سیگنال های مزاحم و تداخلگر در باند فرکانسی آن ها می باشد که می توانند اثرات ویرانگری روی سیگنال دریافت شده در گیرنده بگذارند. در این پایان نامه، روش جدیدی برای حذف تداخل های موثر بر عملکرد گیرنده های با باند بسیار زیاد در طبقه ورودی ارایه گردیده است. روش جدید به صورت هم زمان نویز و تداخل ها را در المان mos ورودی حذف می کند. این در حالی است که مدارهای ارایه شده در این روش هیچ توان مصرفی ندارد و امکان استفاده از آن در هر تقویت کننده ای به عنوان طبقه ورودی وجود دارد. در ادامه با استفاده از مدارهای ارایه شده به منظور حذف تداخل ها، اقدام به طراحی تقویت کننده های کم نویز با باند بسیار زیاد می کنیم. روش های جدید و ابتکاری به کار رفته در طراحی uwb lna منجر به افزایش بهره و کاهش عدد نویز مدار خواهند گردید. کلیه مدارهای ارایه شده در این پایان نامه با تکنولوژی tsmc 0.18 ?m cmos طراحی گردیده و توسط نرم افزار شبیه ساز agilent ads 2008a شبیه سازی گردیده و نتایج ارایه خواهند گردید.

از ابتدای ساخت پرنده های نظامی بحث کیفیت هدف گیری و همچنین ناوبری مطرح بوده است. تاکنون کشورهای غربی خصوصا آمریکا در این زمینه پیشتاز بودهاند، ولی به دلیل نظامی بودن طرح و همچنین هزینه های میلیارد دلاری از ارائه هرگونه اطلاعات مفید در این زمینه خودداری مینمایند. به همین دلیل تحقیق ، پژوهش و ساخت چنین پروژه هایی از طرفی محدودیت های بسیار زیاد منابع و از طرف دیگر ارزش علمی غیر قابل انکاری دارد. یکی از نیاز های مبرم صنایع نظامی ایران ، خصوصا در بخش صنایع هوایی استفاده از سایت های کنترل اتوماتیک جهت استفاده در سیستم های اپتیکی است . این پایان نامه با هدف طراحی کنترلر سایتی جهت نصب بر روی انواع پرنده های نظامی خصوصا هلیکوپتر جنگنده کبرا ah-1 ارائه شده است. این موضوع از جمله پروژه های مصوب وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح است. در ابتدا جهت پایان نامه دوره دکترا در نظر گرفته شده بود که در اینجا به صورت پایان نامه دوره کارشناسی ارشد ارائه میگردد . هدف از اجرای پروژه در ابتدا ، بررسی تکنولوژی های روز دنیا در ساخت سنسورهای مکانیکی و غیره و همچنین موتورهای دقیق، سیستمهای الکترونیکی بسیار سریع و سایر موارد مربوطه، سپس طراحی کنترلر الکترونیکی یک سایت متحرک جهت نصب تجهیزات اپتیکی میباشد. در پایان نامه پیش رو پس از بررسی اجمالی پیشینه سیستم های الکترو اپتیکی ساخته شده درکشورهای مختلف دنیا به بررسی نحوه کار انواع سنسورهای مورد استفاده پرداخته شده است. پروژه کنترلر سایت اپتیکی در محل صنایع الکترونیک شیراز(صا شیراز) ساخته شده و بر روی سیستم الکترو اپتیکی موجود تست گردید. روش های طراحی ، ساخت ، تست و همچنین مدارهای آن در پایان نامه ارائه شده است. سامانه الکترو اپتیکی طراحی شده در این پایان نامه یکی از نیازهای مبرم صنایع دفاعی کشور می باشد که برای اولین بار به صورت دیجیتال مطرح ، طراحی و ساخته شده است. این پایان نامه می تواند سرفصلی نوین در طراحی و بومی سازی این گونه سیستم ها در کشور ایران باشد.

سیستم های فراپهن باند با قابلیت انتقال داده با سرعت بالاتر و مصرف توان کمتر، توجه زیادی را به خود جلب نموده اند. تقویت کننده کم نویز یک بلوک حساس در گیرنده های فراپهن باند می باشد که باید مشخصات دقیق زیادی را نظیر امپدانس ورودی پهن باند، بهره کافی، عدد نویز پایین، مصرف توان کم و مساحت تراشه کوچک فراهم آورد. برای تقویت کننده کم نویز مسئله تأمین بهره کافی و ایجاد نویز کم اهمیت ویژه ای می یابد، چون اولین جزء فعال در زنجیره گیرنده است. ساختارهای مختلفی برای تحقق lna فراپهن باند ارائه شده که اگرچه برای بعضی کاربردها به طور موفقیت آمیزی پیاده سازی شده اند، وقتی کار به طراحی lna های مجتمع می رسد، مشکلات عدیده ای حل نشده باقی می مانند. برای مثال مصرف توان بالای بسیاری از این ساختارها یک مشکل عمده است که به واسطه افزایش ترانزیستورهای موجود در یک چیپ بوجود می آید. در این پایان نامه ابتدا با بهره گیری از روش تنظیم متناوب ساختاری ارائه شده که با وجود شرایط بهتر نسبت به سایر ساختارهای مشابه همچنان از مشکل افت بهره در باند میانی رنج می برد. سپس با استفاده از یک روش ابتکاری و جدید در طراحی تقویت کننده کم نویز، به نام تکنیک هماهنگ-سازی سه گانه، ساختاری طراحی و ارائه شده است که در عین حال که تمام نیازهای تکنولوژی فراپهن باند و فرکانس رادیویی را تأمین می نماید، بهره ای بالا و بسیار هموار در سراسر گستره فراپهن باند فراهم نموده و همان طور که از تقویت کننده کم نویز انتظار می رود نویز بسیار کمی ایجاد کرده و در میان تمام ساختارهای پیشین کمترین مصرف توان را به خود اختصاص داده است. تقویت کننده ارائه شده در سراسر باند مورد نظر پایدار بوده و بسیار خطی است. تکنولوژی به کار رفته در این ساختار tsmc 0.18 µm cmos می باشد و کلیه شبیه سازی ها با نرم افزار تخصصیadvanced design system 2009 صورت گرفته و ارائه شده است.

تقویت کننده های کم نویز معمولا اولین بلوک بعد از آنتن هستند و وظیفه آن ها تقویت سیگنال دریافتی از آنتن بدون افزودن هرگونه نویز و اعوجاج است. از مهمترین مشخصات تقویت کننده های کم نویز بهره بالا، توان مصرفی کم، تطبیق مناسب امپدانس ورودی و خروجی، عدد نویز کم و حجم کم آن ها است. از این رو از فناوری cmos به دلیل داشتن مشخصاتی چون ضریب کیفیت بالا، قابلیت مجتمع سازی بالا، توان کم مصرفی و فرکانس قطع بالا در ساخت تقویت کننده های کم نویز در رنج فرکانسی اولترا واید باند استفاده می شود. تاکنون تقویت کننده های کم نویز مبتنی بر تکنینک های مختلف طراحی و ساخته شده است اما هنگاهی که بحث مجتمع سازی تقویت کننده های کم نویز مطرح می شود، مشکلات عدیده حل نشده ای مانند عدم تطبیق مناسب امپدانس ورودی و خروجی به دلیل وجود عناصر پارازیتی در هنگام ساخت و توان تلفاتی بالا به وجود می آید. در این پایان نامه دو تقویت کننده کم نویز با بهره بالا و تطبیق امپدانس مناسب همراه با عدد نویز کم طراحی شده است. اساس این تقویت کننده ها بر روش فیدبک دوگانه استوار است. در این تقویت کننده ها با استفاده از دو فیدبک سری و موازی در طبقه ورودی، تطبیق امپدانس باند وسیع ایجاد شده است. شبکه فیدبک بکار رفته در این تقویت کننده ها راکتیو است و از فیدبک مقاومتی به دلیل اتلاف توان و افزایش عدد نویز استفاده نشده است. این شبکه های فیدبک علاوه بر فراهم نمودن شرایط تطبیق امپدانس، پایداری تقویت کننده ها را نیز تضمین می کنند. تقویت کننده های طراحی شده در تکنولوژی tsmc 0.18µm cmos با استفاده از نرم افزار ads و cadence ic design شبیه سازی شده است.

در این پایان نامه، میکسر پایین آورنده که یکی از کلیدی ترین قسمت های یک گیرنده می باشد، طراحی و شبیه سازی شده است. هدف از انجام این تحقیق، برطرف کردن نیاز به میکسرهای کم توان و بهره تبدیل بالا و خطسانی مناسب می باشد. در این تحقیق، سه میکسر پایین آورنده طراحی شده است که داشتن توان مصرفی کم اولویت اول طراحی آن ها می باشد. فرکانس rf میکسر اول از 1.25 ghz تا 10.6 ghz می باشد که کاربردهای باند بسیار پهن، بلوتوث و شبکه ی محلی بی سیم را پوشش می دهد. فرکانس rf میکسر دوم، 2.4 ghz می باشد که کاربرد بلوتوث را پوشش می دهد. پهنای باند میکسر سوم نیز از فرکانس 0.85 ghz تا 16.65 ghz می باشد و کاربرد آن همانند میکسر اول می باشد. روشهای تزریق جریان به طبقه ی هدایت انتقالی، بایاس در ناحیه ی زیرآستانه و استفاده از بار فعال در خروجی در طراحی میکسر اول استفاده شده است که منجر به توان مصرفی 0.128mw، بیشینه ی بهره ی تبدیل 15.5 db، نقطه ی تقاطع مرتبه ی سوم ورودی 0.5 dbm و کمینه عدد نویز 14.5 db شده است. سطح تراشه ی طراحی شده در این کار 87 µm*82 µm می باشد. در طراحی میکسر دوم (میکسر با طبقات ترکیبی)، علاوه بر بایاس در ناحیه ی زیرآستانه و استفاده از بار فعال در خروجی، از ترمینال چهارم ماسفت نیز به عنوان ترمینال کنترلی استفاده شده است که منجر به حذف یک طبقه و منبع تغذیه ی کوچکتر می شود. بنابراین توان مصرفی این میکسر بسیار کمتر از نمونه های مشابه و برابر 9.5 µw می باشد. این در حالی است که بهره ی تبدیل 32 db و نقطه ی تقاطع مرتبه ی سوم ورودی برابر با +4 dbm می باشد. اما به دلیل بایاس در ناحیه ی زیرآستانه و استفاده از روش تزریق به بدنه، عدد نویز این میکسر 20 db می باشد. سطح تراشه این میکسر 450 µm*270 µm می باشد. در میکسر سوم (میکسر مبتنی بر سلف فعال)، علاوه بر استفاده از روش های به کار رفته در میکسر اول، از تقویت کننده ی عملیاتی هدایت انتقالی که نقش یک سلف فعال را ایفا می کند، برای کم کردن عدد نویز، استفاده شده است. استفاده از سلف فعال به دلیل کاهش حجم تراشه و در نتیجه کاهش هزینه ی ساخت نسبت به نوع پسیو می باشد. زیرا به عنوان مثال، استفاده از سلف مارپیچ در میکسر با طبقات ترکیبی بیش از 80% فضای تراشه را گرفته است. با استفاده هم زمان از روش های بهینه سازی، بیشینه بهره ی تبدیل برابر با 20.1 db، خطسانی -3.2 dbmو توان مصرفی 0.56 mw خواهد بود. درحالی که عدد نویز 3 db نسبت به میکسر اول کاهش داشته است. نرم افزار مورد استفاده برای شبیه سازی هر سه میکسر، advanced design system می باشد و تکنولوژی به کار رفته ، تکنولوژی 0.18 µm cmos می باشد. همچنین رسم جایابی توسط نرم افزار cadence صورت گرفته است.

در این تحقیق، هدف بهبود شیب زیرآستانه به مقادیر کمتر از mv/decade60و نسبت جریان روشن به جریان خاموش با مرتبه بالاتر از 5^10 می باشد. بدین منظور ابتدا روشهای مختلف بهبود عملکرد این افزاره را بررسی کرده و در نهایت روش مهندسی در گاف انرژی با مواد با باندگاپ قابل تنظیم به عنوان روش برتر معرفی می شود. پارامترهای طراحی ترانزیستور اثر میدان تونلی را با استفاده از شبکه عصبی بدست آمده است و ترانزیستورهای پیشنهادی که در دو ساختار همگون و ناهمگون می باشند با نرم افزار سیلواکو شبیه سازی شده اند. در ترانزیستور همگون در ناحیه فعال از ماده های algaas و ingaas استفاده شده است و در ساختار ناهمگون از مادهalgaas در ناحیه سورس و از ماده ingaas در نواحی دیگر استفاده شده است و نتایج آن در مقایسه با ترانزیستورهای مرسوم و همچنین ترانزیستورهای تونلی مشابه قابل مقایسه می باشد.

امروزه مبدل های کلیدزنی فرکانس بالا به دلیل حجم کم، چگالی توان بالا، پاسخ سریع و کنترل ساده به صورت گسترده در صنعت استفاده می شوند. مبدل های افزاینده dc-dc به دلیل بهره ولتاژ بالا و همچنین قابلیت کنترل برای ردیابی حداکثر نقطه توان سیستم های فتوولتائیک از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. با افزایش فرکانس، چگالی توان افزایش و حجم مبدل کاهش می یابد. اما تلفات کلیدزنی را افزایش و راندمان مبدل کاهش می دهد. تلفات کلیدزنی به دلیل هم پوشانی جریان و ولتاژ در لحظه کلیدزنی سوئیچ ها ایجاد می گردد. در این پایان نامه، علاوه بر معرفی انواع روش های کلیدزنی نرم، مبدل های افزاینده dc-dc کلیدزنی نرم ارائه شده برای کاهش تلفات کلیدزنی، بررسی شده اند. در نهایت هفت مبدل افزاینده کلیدزنی نرم ارائه و طراحی گردیده است. در مبدل های پیشنهادی علاوه بر کاهش تلفات کلیدزنی، استرس ولتاژ و جریانی که معمولاً در مبدل های کلیدزنی نرم به وجود می آید، کاهش یافته است. عملکرد تمام مبدل های پیشنهادی در فرکانس 100 کیلو هرتز و توان 120 وات مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی موید کارایی این مبدل ها می باشد.

یکسوکننده یکی از کلیدی ترین قسمت های یک برچسب rfid غیرفعال می باشد، که وظیفه آن تامین منبع تغذیه ای برای فعال سازی مدارات برچسب است. در این پایان نامه یک یکسوساز پل با استفاده از ترانزیستورهای اتصال دیودی در سیستم های شناسایی فرکانس رادیویی در فرکانس uhf طراحی و شبیه سازی شده است. اهداف این پایان نامه، افزایش راندمان تبدیل توان و کاهش توان مصرفی است که با استفاده از روش حدف ولتاژ آستانه داخلی و کاهش ابعاد تراشه با بکارگیری بار فعال در یکسوکننده محقق شده اند. برای انتخاب بهینه ترین ابعاد ترانزیستورها از یک الگوریتم تکاملی استفاده شده است، که در نهایت باعث افزایش حساسیت شده است. بار فعال برای رسیدن به حداکثر راندمان تبدیل توان به ازای توان ورودی حداقل و حداکثر، قابل تنظیم است و استفاده از آن محدودیت کنترل جریان بایاس را حذف می کند. نرم افزار مورد استفاده برای شبیه سازی یکسوکنندهsystem agilent advanced design می باشد و از تکنولوژی 180nm cmos برای طراحی استفاده شده است. همچنین رسم جایابی توسط نرم افزار cadence صورت گرفته است.

از مهمترین نیازمندی ها برای طراحی ابزارهای قابل حمل مانند گوشی های هوشمند مصرف پایین انرژی بر کارکرد می باشد. در بسیاری از کاربردها، حافظه ها بخش عمده ای از کل انرژی سیستم را مصرف می کنند. از این رو درکاربردهای توان محدود که سرعت در درجه دوم اهمیت پیدا می کند، مفید است که عملیات های خواندن و نوشتن برای یک سلول sram با کمترین ولتاژ کاری ممکن انجام گیرد. چالش اصلی در طراحی sram مرسوم سازش بین نیازمندی های پایداری خواندن و توانایی نوشتن می باشد. همچنین با مقیاس بندی ابزارهای نیمه هادی سیلیکن به محدوده های نانو، اثرهای کانال کوتاه و تغییر فرایندها به صورت چشمگیری بر روی ترانزیستورها و طراحی مدارها اثر می گذارد. ابزارهای نوینی برای غلبه بر این مشکل ها پیشنهاد شده است یک ابزار جدید و نوید بخش، ترانزیستور اثر میدان نانولوله ی کربنی (cntfet) می باشد که بسیاری از مشکلات بنیادی ترانزیستورهای cmos را ندارد. در این پایان نامه cntfet شبه ماسفت را مورد بازبینی قرار خواهیم داد و نشان خواهیم داد که ترانزیستور قابل قبولی برای طراحی های حافظه با سرعت بالا و توان پایین می باشد. در این پایان نامه همچنین برای غلبه بر مشکل سازش بین توانایی نوشتن و پایداری خواندن یک سلول 10 ترانزیستوری توان پایین و با سرعت بالا بر پایه تکنولوژی های cntfet و si-mosfet پیشنهاد شده است که سلول طرح شده بر پایه تکنولوژی cntfet قابلیت کار در ولتاژهای زیرآستانه را نیز دارد.

در این پایان نامه، یک گیرنده ابر بازتولیدی برای استفاده در سیستم های تصویر برداری موج میلی¬متری طراحی و شبیه سازی شده است. هدف از انجام این تحقیق، کاهش توان مصرفی گیرنده ابر بازتولیدی می باشد. معماری ابر بازتولیدی به جهت مصرف توان پایین و تعداد قطعات کم انتخاب شده است. مهمترین بخش مصرف کننده توان در گیرنده ابر بازتولیدی، نوسان گر آن است. با بهره بردن از نوسان گر زوج متقاطع cmos، توان مصرفی این گیرنده کاهش یافته است. در طراحی مدار تشدید نوسان گر از سلف غیر فعال استفاده شده که با یک مدار rlc موازی مدلسازی شده است. همچنین برای کاهش سطح تراشه، عناصر پارازیتی به عنوان عنصر خازنی مدار تشدید به کار رفته اند. در طبقه ورودی از یک شبکه تطبیق متشکل از یک ماسفت و یک سلف غیر فعال استفاده شده است. در این گیرنده با استفاده از یک دروازه انتقال، زمان صفر شدن نوسان کاهش یافته است. نرم افزار مورد استفاده برای شبیه سازی گیرنده، advanced design system می باشد و از تکنولوژی cmos 180nm برای طراحی استفاده شده است. همچنین رسم جایابی توسط نرم افزار cadence صورت گرفته است. واژه های کلیدی: گیرنده ابر بازتولیدی،موج میلی¬متری، نوسان گر زوج متقاطع، سلف غیر فعال، دروازه انتقال

در طول تاریخ، رمزنگاری اطلاعات یکی از مهم ترین مباحث علوم ریاضی بوده است. الگوریتم های رمزنگاری، همه با یک هدف مشترک طراحی شده اند. تمامی این الگوریتم ها باهدف خصوصی سازی اطلاعات طراحی شده اند. الگوریتم رمزنگاری aes یکی از متداول ترین الگوریتم های رمزنگاری استاندارد است. در پیاده سازی سخت افزاری، کاهش هزینه های تولید، افزایش توان عملیاتی و کاهش توان مصرفی، اهمیت بسیاری دارد.

پردازش سیگنالهای مایکروویو و موج-میلیمتری در حوزة فوتونیک موضوع جالبی برای محققین در طی چند سال اخیر بوده است. در مقایسه با فیلترهای مایکروویو الکترونیکی متداول، فیلترهای مایکروویو-فوتونیک دارای مزایای مفیدی مانند پهنای باند زیاد، تلفات کم، وزن سبک، تنظیم پذیری وسیع و مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی هستند. به منظور اجتناب از مشکل همدوسی نور لیزر، معمولاً فیلترهای مایکروویو-فوتونیک تحت رژیم غیر همدوس کار می کنند. ولی در این رژیم، ضرایب فیلتر (تپ ها) همیشه مثبت بوده و تنها می توان فیلتر پایین گذر را بدست آورد. برای بسیاری از کاربردها مانند سیستمهای مخابرات بی سیم و رادار، به فیلترهای میان گذر نیاز است. بنابراین بایستی علاوه بر ضرایب مثبت، ضرایب منفی نیز ایجاد شوند. بدین منظور، در این رساله سه ساختار فیلتر مایکروویو-فوتونیک متفاوت با ضرایب منفی، بر اساس مدولاتور فاز پیشنهاد گردیده و به طور تحلیلی بررسی می شوند.