نمونه پایاننامه برق

نمونه پایاننامه برق

بررسی روش های حذف سیگنال های تداخلی در کانال مراقبت در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه¬ای بر رادار پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T ………………….. 1

1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………….. 1
1-2- بررسی رادار پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T …………………………….. 3
1-3- ساختار پایان¬نامه ………………………………………………………………………………. 5

فصل دوم: آشنایی با سیگنالینگDVB-T و تابع ابهام آن ………………………….. 6

2-1- مقدمه¬ای بر سیگنالینگ DVB-T …………………………………………………… 6
2-2- بررسی لایه فیزیکی DVB-T …………………………………………………………… 8
2-2-1- MPEG و مالتی¬پلکس کانال¬ها …………………………………….. 9
2-2-2- Splitter …………………………………………………………………………. 10
2-2-3- Scrambler ……………………………………………………………………. 11
2-2-4- کدینگ و اینترلیوینگ خارجی ………………………………………… 12

2-2-5- کدینگ داخلی ………………………………………………………………… 14
2-2-6- اینترلیوینگ داخلی …………………………………………………………… 15
2-2-6-1- اینترلیوینگ داخلی روی بیت¬ها …………………….. 15
2-2-6-2- اینترلیوینگ داخلی روی سمبل¬ها ……………….. 19
2-2-7- Signal Constellation ……………………………………………… 20

2-2-8- ساختار فریم OFDM ……………………………………………………… 22
2-3- نحوه پوشش DVB-T ………………………………………………………………………. 33
2-4- توان فرستنده¬های DVB-T …………………………………………………………… 35
2-5- بررسی تابع ابهام سیگنال DVB-T …………………………………………………… 35
2-5-1- تابع ابهام DVB-T ………………………………………………………… 36

فصل سوم: معرفی روش¬های وفقی حذف تداخل در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T و چگونگی آشکارسازی هدف در آن¬ها …………….. 42

3-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………….. 42
3-2- جایگاه و عملکرد فیلترهای وفقی در رادارهای پسیو ……………………….. 43
3-3- معرفی روش¬های وفقی حذف تداخل ………………………………………………… 47
3-3-1- فیلتر وینر …………………………………………………………………………. 47
3-3-2- الگوریتم LMS ………………………………………………………………… 49
3-3-3- الگوریتم NLMS …………………………………………………………… 52

3-3-4- الگوریتم VSLMS و VSNLMS …………………………….. 53
3-3-5- الگوریتم RLS ………………………………………………………………… 55
3-3-6- الگوریتم Fast-RLS ……………………………………………………… 56
3-4- مقایسه پیچیدگی محاسباتی روش¬های وفقی ………………………………….. 60
3-5- آشکارساز GLR …………………………………………………………………………………. 61

فصل چهارم: نتایج شبیه¬سازی در بررسی عملکرد فیلترهای وفقی در حذف تداخل و آشکارسازی هدف در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال ……… 64

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………….. 64
4-2- تنظیم مناسب پارامترهای فیلترهای وفقی ………………………………………… 66
4-2-1- تنظیم¬مناسب پارامترهای فیلترهای وفقی خانواده LMS . 66
4-2-2- تنظیم¬مناسب پارامترهای فیلترهای وفقی خانواده RLS . 72
4-3- بررسی و مقایسه عملکرد فیلترهای وفقی در حذف تداخل ……………….. 74
4-4- آشکارسازی هدف …………………………………………………………………………………. 82

فصل پنجم: نتیجه و پیشنهاد برای پژوهش¬های آتی ………………………………………… 93

5-1- نتیجه ………………………………………………………………………………………………….. 93
5-2- پیشنهاد برای پژوهش¬های آتی …………………………………………………………… 95
– فهرست منابع …………………………………………………………………………………………………………….. 96
– چکیده به زبان انگلیسی …………………………………………………………………………………………….. 101

فهرست جدول¬ها

1-1: قابلیت رزولوشن در برد برای چند سیگنالینگ مختلف 4
2-1: اطلاعات کد کانولوشن با نرخ¬های متفاوت 14
2-2-الف: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون QPSK 16
2-2-ب: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون 16-QAM 16
2-2-ج: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون 64-QAM 16
2-3: مشخصات فریم OFDM و مقادیر ممکن برای Tu و ∆ در فریم OFDM 22

2-4-الف: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 6 مگاهرتز 23
2-4-ب: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 7 مگاهرتز 23
2-4-ج: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 8 مگاهرتز 23
2-5: محل پایلوت¬های پیوسته در هر سمبل OFDM 25
2-6: شماره حامل¬های TPS در هر سمبل OFDM 26
2-7: سیگنالینگ و فرمت TPS 27
2-8: تشخیص شماره فریم در سوپر فریم 28
2-9: تشخیص نوع مدولاسیون مورد استفاده 28

2-10: تشخیص نرخ کدینگ داخلی 28
2-11: تشخیص زمان محافظ 29
2-12: تشخیص نوع مود ارسالی 29
2-13: نگاشت بیت¬های cell_info 29
2-14: اطلاعات مربوط به نرخ بیت ارسالی (Mbits/sec) بر حسب اطلاعات مدولاسیون¬ها و نرخ کدینگ متفاوت 32
2-15: نسبت C/N مورد نیاز برحسب نوع کانال و اطلاعات مدولاسیون و نرخ کدینگ 32
2-16: شهرهای تحت پوشش DVB-T در ایران 34

2-17: پارامترهای سیگنال انتخابی در رسم تابع ابهام 37
3-1: طول فیلتر وفقی مورد نیاز و حجم محاسبات در الگوریتم¬های RLS و FTF-RLS 61
4-1: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر μ در الگوریتم LMS 67
4-2: میزان تضغیف کلاتر بر حسب پارامتر μx در الگوریتم NLMS 68
4-3: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامترهای ρ و μmin در الگوریتم VSLMS در حالت کلاتر با داپلر صفر، 5/0 و 10 هرتز 70

4-4: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامترهای ρ و μmin در الگوریتم VSNLMS در حالت کلاتر با فرکانس داپلر صفر، 5/0 و 10 هرتز 71
4-5: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر λ در الگوریتم RLS 73
4-6: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر λ در الگوریتم FT-RLS 73

فهرست شکل¬ها

1-1: هندسه دو پایه رادار پسیو 3
1-2: مدلی از کانال مراقبت در رادار پسیو 5
2-1: ساختار کلی فرستنده DVB-T 8
2-2: جزییات ساختار فرستنده DVB-T 9
2-3: دنباله خروجی MPEG-2 10
2-4: ساختار scrambler در DVB-T 11
2-5: فرمت دنباله خروجی scrambler 12

2-6: دنباله ارسالی بعد از کدینگ خارجی 13
2-7: بلوک دیاگرام اینترلیوینگ خارجی و دی¬اینترلیوینگ 13
2-8: دنباله ارسالی بعد از اینترلیوینگ خارجی 13
2-9: ساختار کد کانولوشن مادر با نرخ 2/1 14
2-10-الف: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون QPSK 16

2-10-ب: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون 16-QAM 17
2-10-ج: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM 17
2-11-الف: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 16-QAM 18
2-11-ب: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM 19
2-12-الف: مدولاسیون QPSK با کد گری 21
2-12-ب: مدولاسیون 16-QAM با کد گری 21

2-12-ج: مدولاسیون 64-QAM با کد گری 21
2-13: ساختار فریم OFDM و محل پایلوت¬ها 24
2-14: نحوه پوشش استاندارد DVB-T روی کره زمین 33
2-15: تابع ابهام سیگنال DVB-T 37
2-16: تابع ابهام در حالت دوبعدی بر حسب زمان 39
2-17: بلوک دیاگرام حذف پیک¬های اضافی در سیگنالینگ DVB-T 39
2-18-الف: حذف پیک¬های بین سمبلی از تابع ابهام 40

2-18-ب: حذف پیک¬های درون سمبلی از تابع ابهام 40
2-18-ج: حذف تمام پیک¬های اضافی از تابع ابهام 41
3-1: سیگنال¬های دریافتی در کانال مرجع و مراقبت در رادار پسیو 42
3-2-الف: ترکیب کننده خطی وفقی 44
3-2-ب: ساختار فیلتر Transversal 45
3-3: ساختار فیلتر Transversal در رادار پسیو 45
3-4: ساختار وفقی در رادار پسیو 46
3-5: بلوک دیاگرام فیلتر Fast-RLS 57
4-1: همگرایی وزن مربوط به سیگنال مسیر مستقیم در الگوریتم¬های خانواده LMS 75

4-2: همگرایی وزن کلاتر در الگوریتم¬های خانواده LMS 75
4-3: همگرایی وزن مسیر مستقیم در الگوریتم¬های RLS و FT-RLS 76
4-4: همگرایی وزن کلاتر در الگوریتم¬های RLS و FT-RLS 76
4-5: همگرایی وزن کلاتر برای تمام الگوریتم¬های وفقی مورد نظر 77
4-6: میزان تضعیف در الگوریتم¬های وفقی بر حسب فرکانس داپلر 79
4-7: مقاسیه میزان تضغیف تداخل بر حسب فرکانس داپلر در دو الگوریتم RLS و FT-RLS 80
4-8: میزان تضغیف تداخل بر حسب فرکانس داپلر برای داده با طول 20 میلی¬ثانیه 82
4-9: تابع ابهام سه بعدی سیگنالینگ DVB-T پیش از حذف پیک¬های مزاحم 83

4-10: تابع ابهام دو بعدی سیگنالینگ DVB-T، تابع ابهام بر حسب زمان 83
4-11: تابع ابهام سه بعدی سیگنالینگ DVB-T پس از حذف پیک¬های مزاحم 84
4-12: تابع ابهام دو بعدی پس از حذف و کاهش پیک¬های ناخواسته 85
4-13-الف: خروجی فیلتر منطبق اعمالی بر سیگنالینگ DVB-T بدون ایجاد بهبود در تابع ابهام 85
4-13-ب: خروجی فیلتر منطبق بر سیگنالینگ DVB-T پس از ایجاد بهبود در تابع ابهام 86
4-14: خروجی فیلتر منطبق پس از اعمال الگوریتم RLS و بدون بهبود در تابع ابهام 87

4-15: خروجی فیلتر غیرمنطبق پس از اعمال الگوریتم RLS در حالت ایجاد بهبود در تابع ابهام 88
4-16: نمودار احتمال آشکارسازی هدف بر حسب SNR برای الگوریتم RLS 90
4-17: نمودار احتمال آشکارسازی هدف بر حسب SNR برای الگوریتم FT-RLS 91
4-18: مقایسه عملکرد آشکارسازی دو الگوریتم RLS و FT-RLS برای هدفی با داپلر 200 هرتز 91
4-19: مقایسه عملکرد آشکارسازی دو الگوریتم RLS و FT-RLS برای هدفی با داپلر 100 هرتز 92
4-20: مقایسه عملکرد آشکارسازی دو الگوریتم RLS و FT-RLS برای هدفی با داپلر 50 هرتز 92

• نمونه پایاننامه

پرسش و پاسخ درباره عبارت “نمونه پایان‌نامه برق”

1. نمونه پایان‌نامه برق چیست؟

پاسخ:
نمونه پایان‌نامه برق به پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه مهندسی برق اشاره دارد که شامل طراحی، تحلیل و پیاده‌سازی سیستم‌های مختلف برقی و الکترونیکی می‌شود. این پایان‌نامه‌ها می‌توانند در زمینه‌های مختلفی مانند مدارهای الکترونیکی، سیستم‌های قدرت، مخابرات، کنترل، اتوماسیون، و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر باشند.

2. چه موضوعاتی برای پایان‌نامه برق مناسب هستند؟

پاسخ:
موضوعات مختلفی برای پایان‌نامه برق وجود دارند که عبارتند از:

• سیستم‌های قدرت و انرژی: طراحی و تحلیل سیستم‌های تولید، انتقال و توزیع برق.
• مخابرات: طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های ارتباطی و شبکه‌های مخابراتی.
• مدارهای الکترونیکی: طراحی و شبیه‌سازی مدارهای آنالوگ و دیجیتال.
• اتوماسیون صنعتی و کنترل: طراحی سیستم‌های کنترل خودکار برای فرآیندهای صنعتی.
• سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر: استفاده از انرژی‌های نو و تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی.
• هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در برق: به کارگیری الگوریتم‌های هوش مصنوعی در سیستم‌های برقی برای بهینه‌سازی عملکرد.

3. چگونه یک پایان‌نامه برق موفق بنویسیم؟

پاسخ:
برای نوشتن یک پایان‌نامه برق موفق، مراحل زیر را می‌توان دنبال کرد:

1. انتخاب یک موضوع مشخص: انتخاب موضوعی کاربردی و نوآورانه که در صنعت برق یا تحقیقات علمی تاثیرگذار باشد.
2. بررسی پیشینه تحقیق: مطالعه منابع علمی موجود برای درک بهتر روندهای تحقیقاتی پیشین.
3. تعریف سوالات تحقیقاتی و هدف: تعیین اهداف واضح و سوالات تحقیقاتی مشخص که مسیر پایان‌نامه را هدایت کند.
4. انجام شبیه‌سازی‌ها و تحلیل‌ها: استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مانند MATLAB یا PSpice برای طراحی و تحلیل سیستم‌ها.
5. ارائه نتایج دقیق: ارائه نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها و آزمایش‌ها به‌طور دقیق و علمی.
6. نتیجه‌گیری و پیشنهادات: ارائه پیشنهادات برای ادامه تحقیقات و بهبود سیستم‌های مختلف.

4. چه ابزارهایی برای پایان‌نامه برق استفاده می‌شود؟

پاسخ:
برای نوشتن و انجام پایان‌نامه‌های برق از ابزارهای مختلفی می‌توان استفاده کرد که شامل:

• MATLAB و Simulink: برای شبیه‌سازی و تحلیل سیستم‌های مختلف برق و انرژی.
• PSpice: برای شبیه‌سازی مدارهای الکترونیکی.
• LabVIEW: برای طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های آزمایشگاهی و تست تجهیزات.
• PSCAD: برای شبیه‌سازی سیستم‌های قدرت و تحلیل دینامیکی.
• Autocad: برای طراحی نقشه‌های برق و تجهیزات.
• نرم‌افزارهای کنترل خودکار: مانند MATLAB برای طراحی و تحلیل سیستم‌های کنترل.

5. ویژگی‌های یک پایان‌نامه برق خوب چیست؟

پاسخ:
ویژگی‌های یک پایان‌نامه برق موفق عبارتند از:

• دقت علمی: ارائه نتایج با دقت بالا و استفاده از روش‌های علمی معتبر.
• نوآوری: انتخاب موضوعاتی که نوآورانه بوده و به حل مشکلات جدید در صنعت برق کمک می‌کنند.
• شبیه‌سازی و تحلیل دقیق: استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی به‌طور صحیح و تحلیل داده‌های دقیق.
• کاربردی بودن: تحقیق باید کاربردهای صنعتی و عملی داشته باشد.
• ساختار منظم: پایان‌نامه باید ساختار منطقی و واضحی داشته باشد و به‌راحتی قابل درک باشد.

6. چه چالش‌هایی ممکن است در نوشتن پایان‌نامه برق وجود داشته باشد؟

پاسخ:
چالش‌هایی که ممکن است در نوشتن پایان‌نامه برق پیش بیاید شامل:

• پیچیدگی‌های محاسباتی: مسائل ریاضی پیچیده در طراحی سیستم‌ها و تحلیل‌های مربوط به برق.
• نکات فنی در شبیه‌سازی: دشواری در شبیه‌سازی دقیق سیستم‌های برقی با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف.
• مشکلات سخت‌افزاری: ممکن است برای انجام آزمایش‌های عملی و آزمایشگاه‌های مورد نیاز با مشکلات مربوط به تجهیزات روبه‌رو شوید.
• انتخاب موضوع مناسب: انتخاب یک موضوع کاربردی و نوآورانه که هم‌زمان جدید و قابل تحقیق باشد.

7. کاربردهای سیستم‌های برق در صنعت چیست؟

پاسخ:
پایان‌نامه‌های برق کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به:

• سیستم‌های تولید و انتقال برق: طراحی و بهینه‌سازی نیروگاه‌ها و شبکه‌های انتقال و توزیع برق.
• اتوماسیون صنعتی: بهبود فرآیندهای صنعتی از طریق سیستم‌های کنترل خودکار.
• مدارهای الکترونیکی: طراحی مدارهای الکترونیکی در صنعت الکترونیک و مخابرات.
• سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر: استفاده از منابع انرژی طبیعی مانند خورشید و باد برای تولید انرژی برق.
• سیستم‌های کنترل و نظارت: طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های کنترل در صنایع مختلف مانند خودرو، هوافضا، و پزشکی.

8. چگونه می‌توان از پایان‌نامه برق به فرصت‌های شغلی دست یافت؟

پاسخ:
پایان‌نامه‌های برق می‌توانند فرصت‌های شغلی زیادی در صنایع مختلف فراهم کنند. برخی از فرصت‌ها عبارتند از:

• شرکت‌های تولید و توزیع برق: کار در زمینه طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال و توزیع برق.
• شرکت‌های مخابراتی: کار در زمینه طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های مخابراتی و شبکه‌های بی‌سیم.
• صنعت خودروسازی و هوافضا: طراحی سیستم‌های برقی و الکترونیکی برای خودروها و هواپیماها.
• شرکت‌های انرژی تجدیدپذیر: تحقیق و توسعه در زمینه انرژی‌های نو مانند خورشیدی، بادی و هیدروالکت

ریک.

• صنایع کنترل و اتوماسیون: کار در زمینه طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های کنترل و اتوماسیون صنعتی.
• شرکت‌های مشاوره مهندسی: مشاوره در پروژه‌های طراحی و توسعه سیستم‌های برق و الکترونیک.
• مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها: ادامه تحصیل و تحقیق در زمینه‌های نوین برق و مهندسی انرژی.

نتیجه‌گیری

پایان‌نامه‌های برق دارای کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف هستند و می‌توانند نقش موثری در توسعه فناوری‌های نوین برق و انرژی ایفا کنند. این پایان‌نامه‌ها با استفاده از شبیه‌سازی، تحلیل سیستم‌ها و تحقیق در زمینه‌های مختلف، به پیشرفت علمی و صنعتی کمک می‌کنند و فرصت‌های شغلی و پژوهشی زیادی را در اختیار دانش‌آموختگان قرار می‌دهند.