طراحی و شبیه سازی فیلتر زمان گسسته خطی قابل برنامه ریزی بر روی آرایه ممریستوری

در بسیاری از سیستم های کاربردی الکترونیکی و مخابراتی، فیلترها نقش بسیار مهمی دارند. امروزه برای مقاصد پردازش سیگنال، عموماً فیلترهای دیجیتال به فیلترهای آنالوگ ترجیح داده می شوند، زیرا مشخص? این فیلترها می تواند به سادگی با روش نرم افزاری تغییر کند بدون آن که نیاز به تغییری در سخت افزار یا معماری سیستم باشد. با این حال سیستم های پردازش سیگنال دیجیتال کلاسیک دو محدودیت اساسی دارند. اولاً سیگنال آنالوگ ورودی می بایست با استفاده از یک مبدل a/d گسسته سازی شود که به وضوح این سخت افزار اجباری، یک محدودیت روی ماکزیمم سرعت پردازش سیگنال ایجاد می کند. ثانیاً، هر تبدیل دیتا از آنالوگ به دیجیتال با یک خطای کوانتیزاسیون همراه است که بر روی دقت نتایج اثر می گذارد. علاوه بر اشکالات ذکر شده، در بسیاری از سیستم های عملی پردازش سیگنال دیجیتال، برای تنظیم پارامترهای فیلتر یک بخش از سیستم می بایست برداشته و پس از برنامه ریزی مجدد دوباره در روی سیستم نصب شود (مشخصه های یک فیلتر اغلب فقط با فرستادن یک نوع سیگنال برنامه ریز به سیستم اصلاح نمی شوند). در این پایان نامه، یک روش جهت پیاده سازی فیلترهای fir نوع i و ii زمان گسسته بر روی ساختار ممریستور کراس بار ارائه شده است. برای این منظور، ابتدا سیگنال آنالوگ ورودی (که قرار است توسط فیلتر زمان گسسته، فیلتر شود) به وسیل? مدار کلاسیک کلید خازنی (sc) ، به سیگنال گسسته تبدیل می شود. سپس تمامی نمونه های تاخیر یافت? لازم با استفاده از مداری که در این پایان نامه ارائه شده است، از سیگنال زمان گسسته تولید می شود. پس از آن، مجموع وزندار این نسخه های تاخیر یافت? سیگنال زمان گسست? اصلی (که برابر با خروجی نهایی فیلتر مورد نظر است)، با استفاده از ساختار ممریستور کراس بار تولید می گردد. ساختار معرفی شده برای طراحی فیلتر fir در مقایسه با مدل کلاسیک این مزیت را دارد که به هیچ پردازنده (برای اجرای معادل? تفاضلی مربوط به فیلتر) یا مبدل a/d نیاز ندارد. به بیان دقیق تر، ضرایب فیلتر fir در یک ممریستور کراس بار ذخیره می شوند و معادلات مربوط به فیلتر نیز تنها با استفاده از این ساختار محاسبه می گردند. علاوه بر آن، این فیلتر تماماً با قطعات آنالوگ پیاده سازی شده و در نتیجه خطای کوانتیزاسیون در آن وجود ندارد. یکی دیگر از کارهای مهم انجام شده در این پایان نامه، طراحی و شبیه سازی سه مدار برای تنظیم اتوماتیک مقدار مقاومت ممریستور از مقدار اولی? نامعلوم به مقدار مطلوب با دقت بالا است.