نام پژوهشگر: محمد فرزان صباحی

پردازش داده و تشکیل تصویر در رادارهای روزنه مصنوعی دوپایه (bsar)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1390
  محمد زمانی   محمود مدرس هاشمی

در سنجش از راه دور و تصویربرداری از سطح زمین می توان از قسمت های مختلف طیف الکترومغناطیس استفاده کرد. بهره گیری از امواج مایکروویو در رادارهای روزنه مصنوعی (sar)، مزایای زیادی مانند توانایی کار در هر شرایط آب و هوایی و در حضور ابر و مه، امکان استفاده در شب و روز، و بدست آوردن تصاویر با قدرت تفکیک بالا حتی در بردهای زیاد را داراست. این مزایا موجب شده است که این نوع رادارها کاربردهای نظامی و غیرنظامی بسیاری پیدا کنند. رادار روزنه مصنوعی دوپایه (bsar) با ویژگی جدا بودن سکوی فرستنده و گیرنده شناخته می شود. ساختار دوپایه مزایایی چون انعطاف پذیری بیشتر در طراحی سیستم، بدست آوردن اطلاعات بیشتر از ویژگی های سطوح، کاهش هزینه به علت امکان اشتراک فرستنده بین چند سکوی گیرنده، و کاهش امکان شناسایی گیرنده در کاربردهای نظامی را دارد. البته پیچیدگی های مسائل پردازشی در این حالت بیشتر می شود. سیگنال های دریافتی توسط رادار که داده خام نامیده می شوند را می توان تابعی دو بعدی از برد و سمت در نظر گرفت. در این داده های خام، انرژی یک هدف نقطه ای در هر دو بعد پخش شده است و بدون پردازش مناسب اطلاعاتی از آن قابل استخراج نیست. این پردازش مناسب که تشکیل تصویر نامیده می شود، از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. الگوریتم های تشکیل تصویر را می توان به دو دسته الگوریتم های حوزه زمان و الگوریتم های حوزه فرکانس دسته بندی نمود. الگوریتم های حوزه زمان علی رغم دقت، بسیار کند عمل می کنند. الگوریتم های حوزه فرکانس از لحاظ محاسباتی کارآمد بوده و کاربرد بسیاری دارند. از بین آن ها الگوریتم omega-k به دلیل دقت زیاد و توانایی کارکرد در شرایط با روزنه مصنوعی طویل و لوچی بیم زیاد، مورد توجه بسیار قرار گرفته است. اولین قدم در ارائه الگوریتم های تشکیل تصویر حوزه فرکانس در bsar، بدست آوردن طیف هدف نقطه ای می باشد. بر این اساس دقت الگوریتم های مختلف با توجه به دقت طیف مورد استفاده در آن ها محدود می شود. بر اساس طیف های مختلف، پیاده سازی های متفاوتی برای هر الگوریتم وجود دارد. اخیرا طیف دقیقی توسط لوفلد و گروه او ارائه شده است (طیف melbf) که برای هندسه های مختلف قابل اعمال است. در این پایان نامه این طیف را انتخاب نموده و الگوریتم omega-k را براساس آن و با دو رویکرد متفاوت استفاده از درون یاب استالت و isft، پیاده سازی نموده ایم. الگوریتم پیشنهادی قابلیت پردازش هندسه های مختلف bsar را دارد. در ادامه به شبیه سازی این الگوریتم پرداخته و علاوه بر نشان دادن صحت آن در هندسه های مختلف، نتایج حاصل از آن را با نتایج الگوریتم omega-k موجود مبتنی بر طیف elbf مقایسه کرده ایم. مشاهده شده است که در هندسه های با بیم عرضی و زوایای لوچی ناچیز، الگوریتم omega-k پیشنهادی و الگوریتم موجود دقت یکسانی دارند، ولی با افزایش زوایای لوچی فرستنده و گیرنده الگوریتم پیشنهادی از کیفیت تصویری بیشتری برخوردار می باشد. در پایان با توجه به اهمیت مسئله طیف دو پایه، استفاده از چند جمله ای های متعامد چبی شف در تعیین آن مورد بررسی قرار گرفته است.

طراحی و ساخت یک شیب سنج الکتریکی و روان سنجی آن جهت اندازه گیری مفاصل بدن انسان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1390
  پروین پذیرا   وحید ذوالاکتاف

پیشینه: در حال حاضر، اندازه گیری زوایای مفاصل بدن معمولا توسط گونیامتر مکانیکی دو بازویی انجام می شود. دقت این ابزار 1 درجه و پایایی آزمون ـ آزمون مجدد آن حدود 90/0 گزارش شده است. در عمل، مهمترین محدودیت این وسیله تعیین دقیق محل محور و امتداد بازوهای ثابت و متحرک آن بر روی بدن می باشد. بنابراین، می توان سه منبع احتمالی خطا برای این ابزار در نظر گرفت. شیب سنج الکتریکی ابزاری تک بازویی و بی نیاز از محور است. بنابراین، منابع احتمالی خطا در آن به یک کاهش یافته است. در این مطالعه، ضمن طراحی و ساخت یک شیب سنج الکتریکی با همکاری گروه الکترونیک، بررسی می شود که آیا شیب سنج الکتریکی تک بازویی خصوصیات روان سنجی بهتری از گونیامتر مکانیکی دارد یا نه؟ روش: روایی اولیه شیب سنج الکتریکی توسط مقایسه عملکرد آن با یک معیار مکانیکی و روایی نهایی آن با یک معیار مثلثاتی انجام گرفت. معیار مثلثاتی دقیق ترین روش اندازه گیری زاویه است. عینیت و پایایی توسط محاسبه آلفای کرونباخ برای اندازه های تولیدی در سه نوبت آزمون سه آزمونگر محاسبه شد. اندازه گیری ها بر روی 30 زاویه متغییر در "خمش ران با زانوی کشیده" و 20 زاویه متغییر در "دورش شانه با آرنج کشیده" انجام شد. سه آزمونگر هر کدام به طور جداگانه هر زاویه واحد را سه بار با فاصله حدود دو ساعت اندازه گرفتند. اندازه گیری ها یک بار با شیب سنج الکتریکی و یک بار با گونیامتر مکانیکی انجام شد. جهت مقایسه ثبات اندازه های ابزار سنتی و ابزار جدید، اندازه گیری های فوق توسط آنوای سه سویه مقایسه گردید. نتایج: بر اساس هر دو معیار مکانیکی و مثلثاتی، برای شیب سنج الکتریکی ضریب روایی برابر 000/1 و میزان خطا کمتر از یک درجه بود. برای شیب سنج الکتریکی، عینیت 999/0 و پایایی از 974/0 تا 993/0 بود، در حالیکه برای گونیامتر مکانیکی عینیت از 802/0 تا 966/0 و پایایی از 760/0 تا 961/0 بود. برای آزمون خمش ران با زانوی کشیده، اختلاف بین آزمونگرها با شیب سنج الکتریکی 74/1و با گونیامتر مکانیکی 33/16 درجه بود (05/0>p). برای آزمون دورش شانه با آرنج کشیده، اختلاف بین آزمونگرها با شیب سنج الکتریکی و گونیامتر مکانیکی به ترتیب برابر 35/0 و40/4 درجه بود (05/0>p). بحث و نتیجه گیری: در این تحقیق مشخص شد که عینیت و پایایی شیب سنج الکتریکی بهتر از گونیامتر مکانیکی و در حد عالی است. خطای اندازه های شیب سنج الکتریکی برای زوایای فیزیکی کمتر از یک درجه و برای زوایای بدنی کمتر از 2 درجه بود. در حالی که خطای گونیامتر مکانیکی برای سنجش زوایای انسانی به 16 درجه (8 برابر) می رسید. این داده ها قویا از جایگزین سازی شیب سنج الکتریکی حمایت می کند. یافته فرعی تحقیق حاصر آن است که در روان سنجی ابزارها، ضرایب بالای عینیت و پایایی می تواند فریبنده باشد و علاوه بر آنها باید به میزان بزرگی خطای اندازه گیری نیز توجه داشت. کلیدوا ژه ها: شیب سنج الکتریکی، خصوصیات روان سنجی، زوایه مفصل.