حس بینایی درگاه ورود اطلاعات فراوان و در نتیجه افزایش کارایی سیستم می باشد. یکی از علومی که در راستای افزایش کارایی حس بینایی در سیستم های هوشمند به کار گرفته می شود، علم ماشین بینایی است. کشف و استخراج متن در تصویر یکی از مسائل بسیار مهم در زمینه ماشین بینایی می باشد. یکی از علوم مهمی که باعث افزایش درک مفهوم تصاویر متن دار برای سیستم می شود، استخراج متن آن است. بطور کلی متن، وزن زیادی از مفهوم تصویر را به همراه دارد، که با استخراج و تشخیص آن سیستم می تواند تصمیم گیری بهتری، در راستای رسیدن به هدف مورد نظر داشته باشد. جملات متن در یک تصویر می تواند از نظر فونت، اندازه، جهت و رنگ متفاوت باشند. همچنین در پس زمینه متن می توان اشیاء مختلف با رنگ های متفاوت وجود داشته باشند که باعث پیچیدگی پس زمینه گردند. در این تحقیق الگوریتم هایی ارائه شده است که می تواند مکان متن را در تصاویری با پیچیدگی زیاد مشخص کند. تصاویر مورد استفاده در این پژوهش از نوع تصاویر ثابت (عکس) هستند. یکی از پارامترهایی که اطلاعات خوبی از تصویر را نگه می دارد، لبه ها هستند که با انجام عملیات لبه گیری، می توان بیشتر مشخصه های متنی را در تصویر را کشف و با درصد اطمینان بالایی مکان متن را تشخیص داد. در این تحقیق تکنیک های مختلف استخراج متن از تصویر مبتنی بر ویژگی های مکانی و فرکانسی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس روش پیشنهادی که بر مبنای ویژگی های مکانی متن طراحی شده است به صورت دو قسمت الگوریتم اولیه و نهایی ارائه شده است. الگوریتم اولیه شامل سه مرحله پیش پردازش، تشخیص لبه و حذف لبه های نا مطلوب می باشد. در مرحله پیش پردازش به کمک فیلتر wiener و ماسک unsharp ، تصویر ورودی نرم و لبه های آن برجسته می شود. پس از این مرحله، با استفاده از روش sobel ، به تشخیص لبه های متن می پردازد. این لبه ها را می توان به دو دسته لبه متنی (مطلوب) و لبه غیرمتنی (نا مطلوب) گروه بندی کرد که در قسمت حذف لبه های نا مطلوب به جداسازی این دو گروه پرداخته می شود. مرحله آخر شامل به کارگیری ابزارهای مورفولوژی و چندین شرط، که بر اساس ویژگی های مکانی متن و یک سری قوانین از پیش تعیین شده طراحی شده اند، می شود. این الگوریتم دارای بدنه ای ساده است که بر روی تصاویری با پیچیدگی کمتر دارای عملکرد مطلوبی می باشد. الگوریتم نهایی که ساختار جدیدی دارد، به صورت محلی بر روی تصویر اعمال می شود. در این روش لبه های تصویر را به این صورت تعریف می کنیم که تصویر مجموعه ای از لبه های منظم متن و لبه های غیر منظم غیرمتنی می باشد. بر اساس این تعریف، لبه هایی از تصویر که از نظر اندازه و فاصله مشابه می باشند در یک گروه(گروه کاندید متن) قرار گرفته و پردازش بر روی این گروه اعمال می شود. با استفاده از این ایده می توان لبه های منظم را از بین لبه های غیرمنظم تصویر پیدا کرد. برای پیاده سازی این الگوریتم، پس از حذف یک سری از لبه های نامطلوب، بقیه لبه ها براساس معیارهای اندازه و فاصله ناحیه بندی می شوند. آنگاه هر ناحیه بصورت محلی و مستقل از دیگر نواحی پردازش می گردند. در انتها نیز نواحی باقیمانده وارد بلوک جداساز نهایی می شوند. این بلوک شامل سه روش برای جداسازی بهتر نواحی متنی از غیرمتنی می باشد که شامل دو روش اصلی تئوری فازی و شبکه آستانه گذاری به همراه یک روش کمکی wavelet می شود. در نهایت آن قسمت هایی از تصویر که دارای مشخصات و نظم با خواص متنی بیشتری باشند باقی می مانند. روش مطرح شده بر روی چندین تصویر استاندارد اعمال شده و توسط معیارهای نرخ دقت و نرخ فراخوانی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از بهبودی قابل ملاحظه روش ارائه شده نسبت به روش های موجود می باشد.

این رساله با بررسی تحلیلی ساختار نوسان ساز هارتلی ، استخراج و محا سبه معادلات مربوط به آن در حالت خطی و در حالت کلی و تحلیل این روابط به روش های مختلف، سعی بر ارائه رابطه ای تحلیلی برای نویز فاز در مدار نوسان ساز هارتلی دارد. جهت برآورده شدن این هدف به پیاده سازی روش های مختلف برای تحلیل دامنه نوسان در این نوسان ساز پرداخته و از روی این روابط تحلیلی و عددی اعمال شده، روابطی تحلیلی برای نویز فاز ارائه می کند. برای تحلیل نوسان ساز هارتلی با هدف یافتن روشی برای بررسی نویز فاز در این مدار اسیلاتوری، سه روش مجزا برای بدست آوردن دامنه بکار برده شد. در روش اول که روشی عددی است دامنه نوسان را با دقتی بسیار خوب به کمک روش fdtd محاسبه کرده ایم. این روش دارای دقت بسیار خوبی است و از دو روش تحلیلی بعدی دقت بالا-تری دارد. روش دوم، که روشی با رویکرد تحلیلی است، براساس کلاس کاری نوسان ساز به عنوان تقویت کننده و با استفاده از زاویه هدایت در این مدار بررسی شد و به جواب خوبی برای دامنه نوسان منجر شده است. روش سوم محاسبه دامنه نوسان، روشی تحلیلی و بر پایه فعالیت ترانزیستور در تمامی نواحی کاری خود قرار دارد و دامنه بدست آمده از این روش نیز دقت به نسبت خوبی دارد. در ادامه، با اعمال سه روش محاسبه نویز فاز در مدارات نوسان ساز، روابطی را برای نویز فاز در هارتلی بدست آورده و با هم مقایسه نمودیم. رابطه بدست آمده از تئوری خطی تغییرپذیر با زمان را به عنوان رابطه نویز فاز در نوسان ساز هارتلی معرفی کردیم. سپس نتایج حاصل را با شبیه سازی مدار به کمک ads مقایسه کردیم. در نهایت از روی این مقایسه، بهترین رابطه در مقایسه با شبیه سازی را به عنوان رابطه نویز فاز در هارتلی مورد استفاده قرار می دهیم. در نهایت امر، تغییر نویز فاز بر حسب تغییر پارامترهای مدار مورد بررسی قرار داده و به مقادیر مناسب برای کم کردن نویز فاز در نوسان ساز هارتلی می رسیم. به منظور ارزیابی نتایج بدست آمده، یک نوسان ساز با فرکانسی در حدود 2 گیگا هرتز با تکنولوژی tsmc cmos 0.18?m و ولتاژ تغذیه 1.8 ولت طراحی شده که نتایج بدست آمده را تایید می کند.

با کوچک شدن اندازه مدارها به ابعاد زیرمیکرونی و توجه زیادی که به بازده ، توان و قیمت icها می شود مشکلاتی در زمینه انتقال اطلاعات بین گیت ها در مدارات vlsi ظاهر می شود. مشکلاتی نظیر از دست رفتن سیگنال به واسطه نفوذ سیگنال از خط انتقال کناری، تضعیف سیگنال از طریق تلفات مقاومت مسیر و عدم تطبیق امپدانس در سیستم های سرعت بالا. با افزایش فرکانس موج مورد نیاز ، تولید و انتقال مطلوب سیگنال مربعی سخت تر می شود. اسیلوسکپ های با سرعت نمونه برداری بالا و سنتزکننده های فرکانسی همگی نیازمند پالس های تمیز و با فرکانس بالا هستند. شکل دهی پالس مربعی و نزدیک کردن آن به شکل ایده آل (کاهش زمان های خیز و افت) علاوه بر این که در سیستم های سنتی انتقال اطلاعات اهمیت دارد (nonreturn-to-zero) ، در سیستم های انتقال سرعت بالای نوری که نسل بعدی هستند و از پردازش های سیگنال نوری استفاده می کنند نیز مهم است چرا که در این نوع انتقال نیازمند مرجع پالسی سریع در رنج پیکوثانیه هستیم. بنابراین تولید پالس های مربعی و پالس های کوتاه پیکوثانیه ای و حفظ محتوای فرکانسی آن ها در حین انتقال به واسطه کاربرد گسترده آن ها در مدارات الکترونیک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اما همان طور که می دانیم به دلیل ایده آل نبودن قطعات مداری ، همواره تولید و انتقال پالس های مربعی دارای زمان خیز و افت کوتاه، کاری سخت است. بنابراین از مسائلی که در این حوزه مطرح می شود، شکل دهی سیگنال مربعی (دارای زمان خیز و افت غیر صفر) به منظور کاهش زمان خیز و زمان افت است. برای این منظور می توان از خط انتقال غیر خطی استفاده کرد. خط انتقال غیر خطی به واسطه وجود عناصر غیر خطی، توانایی تولید هارمونیک هایی غیر از هارمونیک های موج ورودی به خط را دارد. به این ترتیب خط انتقال غیر خطی توانایی تغییر محتوای فرکانسی موج ورودی را داشته و می توان از آن در شکل دهی سیگنال ها استفاده کرد. در کارهای زیادی که تا کنون انجام شده است با استفاده از عناصر غیر خطی، نظیر خازن های وابسته به ولتاژ، سعی در بهبود لبه بالا رونده یا پایین رونده سیگنال شده است تا زمان خیز یا افت سیگنال کاهش یابد. در این مقالات که در فصل اول به آن ها اشاره شده است، تنها یکی از لبه ها بهبود پیدا کرده است و این بهبود همواره باعث خرابی لبه دیگر شده است. اما نکته مهم این است که برای افزایش سرعت مدار یا به عبارت دیگر افزایش فرکانس کاری مدار، کاهش هم زمان هردو لبه مهم است. این امر به خاطر عدم وجود دقت کافی در مورد چگونگی ساخت عنصر غیر خطی بوده است. چرا که همان طور که در فصل اول گفته شده در یکی از مقالات که با ساخت خط انتقال غیر خطی مورد نظر همراه بوده است، طراحان توانسته اند هر دو لبه را بهبود دهند. اما در مجموع در هیچ کدام از کارهای انجام شده، طراحی از خط انتقال مطلوب شروع نشده است. هدف این پایان نامه این است که منحنی مشخصه خازن غیر خطی به کار رفته در خط انتقال غیر خطی به گونه ای طراحی شود که هر دو لبه را به یک میزان بهبود دهد. در فصل یک مقدمه ای از خطوط انتقال و کارهای انجام شده پیرامون شکل دهی سیگنال مربعی ارائه خواهد شد. در فصل دوم توضیح مختصری در مورد شبکه های عصبی و الگوریتم ژنتیک داده شده است. سپس در قسمت اول فصل سوم با استفاده از یک دید فیزیکی که در مقالات و کارهای انجام شده تا کنون از آن استفاده شده است، منحنی مشخصه خازن را برای بهبود هر دو لبه پالس به خوبی طراحی شده و صحت طراحی را با شبیه سازی های انجام شده تایید شده است. این دید فیزیکی بر پایه ی یک ایده ی تجربی است، مبنی بر اینکه سرعت انتقال موج ولتاژ در خط انتقال غیر خطی به اندازه دامنه ولتاژ بستگی دارد. در قسمت دوم فصل سوم طراحی مجدداً از ابتدا شروع خواهد شد. با این تفاوت که ایده تجربی کنار گذاشته و به جای ارائه ی دید فیزیکی از الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی برای طرح منحنی مشخصه خازن استفاده شده است. مسلماً انطباق نتایج طراحی با این دو روش، بیان کننده صحت ادعاها در هر دو روش خواهد بود. در فصل چهارم هم سعی خواهد شد تا یک خط انتقال غیر خطی برای بهبود شکل سیگنال مربعی به کار برده شود و با شبیه سازی tsmc در محیط ads نشان داده می شود که این خط انتقال قابل ساخت بوده و در عین حال با روش طراحی به کار رفته در پایان نامه، لبه ها بهبود بیشتری نسبت به کارهای ارائه شده تا کنون داشته اند. در ادامه فصل راهی برای ختم بهینه خط انتقال غیرخطی ارائه شده است.

امروزه با رشد روزافزون صنعت ارتباطات و تقاضای سیستم های مخابراتی سرعت بالا، کاربرد حلقه های قفل فاز به عنوان یکی از اجزای اساسی و پر کاربرد سیستم های مخابراتی افزایش یافته است. در میان انواع مختلف حلقه های قفل فاز، حلقه های قفل فاز باینری (bang-bang) به دلیل سرعت بالا، کابرد وسیعی در طراحی سنتزکننده های فرکانس، مدولاسیون فرکانس و مدارهای بازیابی اطلاعات و ساعت دارند. از اینرو تحلیل، طراحی و پیاده سازی حلقه های قفل فاز باینری با دقت و سرعت بالا با توجه به حوزه ی کاربرد وسیع آنها در سال های اخیر، همواره مورد توجه بوده است. هدف از انجام این پایان نامه، تحلیل حالت گذرای حلقه قفل فاز باینری در پاسخ به ورودی های پله فاز و فرکانس جهت ارائه روشی جدید برای تحلیل ساختار غیرخطی آن می باشد. از آنجایی که در حلقه قفل فاز، فاز قفل می شود، بنابراین بررسی رفتار سیستم به ورودی پله فاز می تواند معیاری مناسب جهت پیش بینی رفتار پایداری و سرعت در این گونه ساختارها باشد. حلقه قفل فاز باینری به عنوان یک سیستم غیرخطی، پاسخ های متفاوتی در مواجهه با ورودی های پله فاز و فرکانس دارد. از دیگر اهداف این پایان نامه تحلیل رفتار سیستم در پاسخ به ورودی پله فرکانس است. زمان قفل و محدوده گیراندازی در حلقه قفل فاز از اهمیت بالایی برخوردارند که در این پایان نامه به این مقوله ها پرداخته شده است. اساس کار در این پایان نامه در تحلیل رفتار سیستم به ورودی پله فاز، جایگزین کردن مدلی مناسب به جای آشکارساز فاز و استخراج معادلات دیفرانسیلی حاکم بر حلقه می باشد. در ادامه با حل معادله، تمام مشخصه های زمان گذرای سیستم از جمله زمان قفل استخراج می شوند. همچنین برای تحلیل رفتار حلقه در پاسخ به ورودی پله فرکانس، خروجی حلقه قفل فاز با روابط ریاضی مدل می شود و در نهایت مشخصه های زمان قفل، رنج گیراندازی و همچنین رابطه ای جهت پیش بینی وقوع پدیده نامطلوب لغزش سیکل استخراج می شوند. در ادامه نتایج شبیه سازی نشان خواهند داد که روابط به دست آمده با دقت بالایی رفتار حلقه قفل فاز باینری را پیش بینی می کنند.

نوسان سازها عناصر اصلی سازنده مدارهای فرستنده-گیرنده رادیویی هستند. دو فاکتور اساسی برای طراحی یک نوسان ساز محلی عبارتند از: دامنه نوسان و نویز فاز. در میان انواع مختلف نوسان سازها، انواع lc بخاطر داشتن رفتار نویز فاز بسیار خوب، معروف هستند. هدف اصلی این رساله آن است که خواننده را با عملکرد دقیق نوسان سازهای cmos lc آشنا کرده و یک دید مفید و روشن برای طراحی بدست دهد. بنابراین، عملکرد نوسان سازهای lc در اینجا بطور دقیق بررسی شده است. همانطور که می دانیم، بعلت طبیعت غیر خطی نوسان سازها، روش خطی در تحلیل این گونه مدارها کاملا ناتوان است و تنها یک دید ابتدایی برای یافتن شرایط لازم نوسان بدست می دهد. بنابراین، برای غلبه بر این محدودیت، در این رساله از روش های غیر خطی برای تحلیل استفاده شده است. در ابتدا، دامنه نوسان حالت دائمی نوسان ساز کولپیتز مورد مطالعه قرار گرفته و معادلات جدیدی برای محاسبه دامنه نوسان ارائه شده است. سپس با یافتن یک مدل غیر خطی با تقریب مناسب، نوسان سازهای کراس کوپل شده تحلیل شده و معادلات جدید و بسته ای برای دامنه نوسان حالت گذرای این مدارها ارائه شده است. همچنین، تلاش های زیادی تا کنون جهت پی بردن به رفتار نویز فاز نوسان سازهای lc انجام گرفته است. اکثر روش های ارائه شده برپایه یافتن تابع حساسیت ضربه isf استوار هستند که چون یافتن isf در نوسان سازهای lc آسان نیست و نیاز به شبیه سازی یا محاسبات عددی دارد، محاسبات نویز فاز نوسان سازهای lc اندکی دشوارتر می شود. لذا در اینجا سعی شده تا روشی کاملا تحلیلی برپایه مدل های غیر خطی برای محاسبه نویز فاز ارائه شود. تکنولوژی cmos این روزها بعلت قابلیت مجتمع سازی بالا و قیمت ارزان رواج زیادی در طراحی مدارهای مجتمع دارد. لذا مدار نوسان سازهای lc در تکنولوژی 0.18?m tsmc cmos طراحی و شبیه سازی شده اند و در واقع، دقت وصحت روابط ارائه شده در تحلیل ها از طریق شبیه سازی مدارهای واقعی نوسان سازها در محیط نرم افزارads سنجیده شده است.

چکیده تاکنون مدل هایی که برای تحلیل یک حلقه قفل شده تاخیر ارائه شده است ، مدل های خطی بوده اند، اما به دلیل طبیعت غیر خطی یک dll ، این مدل ها اگرچه تقریب خوبی به دست می دهند اما هنوز نتوانسته اند نیاز طراحان را بر طرف سازند. از این رو در این پایان نامه سعی شده مدل غیرخطی دقیقی ارائه کنیم که بتواند به طراحان در تحلیل آن کمک کند. این مدل می تواند رفتار گذرای یک dll را تا رسیدن به حالت آرامش پیش بینی کند. از آنجایی که در حلقه های قفل شده تاخیر ، بلوک های پمپ شارژ به همراه آشکارساز فاز را می توان خطی در نظر گرفت ، در این رساله ابتدا مدل غیرخطی خط تاخیر کنترل شده ولتاژ را بدست آورده و سپس از روی آن مدل کلی یک dll را تعیین کردیم. این مدل را در محیط matlab simulink شبیه سازی کردیم .برای مقایسه و آزمایش این مدل، یک dll را در محیط ads بستیم. مشخصات این مدار به این صورت است که خط تاخیر کنترل شده ولتاژ در این مدار از 22 سلول تاخیر با بار های دیودی استفاده می کند و فرکانس کاری مدار 16mhz می باشد. آشکارساز فاز در آن از نوع فلیپ فلاپ و فیلتر حلقه از یک خازن موازی تشکیل شده است. کلمات کلیدی: حلقه قفل شده تاخیر ، خط تاخیر کنترل شده ولتاژ ، آشکارساز فاز ، پمپ شارژ

این پایان نامه با یک رویکرد تحلیلی به یافتن خطای فاز و هم چنین روشی برای کاهش آن در نوسان سازهای چندفازه ی lc می پردازد. با توجه به خطای فرایند ساخت همواره بین قطعات به کار رفته در ساخت یک نوسان ساز عدم تطابق وجود دارد که باعث انحراف خروجی های نوسان ساز از مقادیر مطلوب خود می گردد که یکی از آن ها فاز ولتاژهای خروجی می باشد. فاز خروجی در زمینه های متعددی از مخابرات آنالوگ و دیجیتال مهم بوده و دقت آن یکی از پارامترهای اصلی عملکرد این سیستم ها می باشد. در این پایان نامه ابتدا سعی شده خطای فاز نوسان سازهای چندفازه با فرض ضرایب کوپلاژ متفاوت برای طبقات مختلف یک نوسان ساز بر حسب عدم تطابق میان عناصر سازنده ی آن بدست آید و سپس عوامل موثر در کاهش خطای فاز در این نوسان سازها بحث و مصالحه ی موجود میان خطای فاز و نویز فاز تبیین گردد. سپس رابطه ای بین ضرایب کوپلاژ و خطای فاز طبقات مختلف به دست آمده و با ارائه ی ساختاری خود تنظیم سعی شده است این خطاها کاهش یابند. در این ساختار ابتدا با کمک مدارهای واسط خطای فاز میان دو طبقه ی متوالی اندازه گرفته شده و سپس با یک مدار مبدل، خطای فاز تبدیل به ضرایب کوپلاژ مناسب برای کاهش خطای فاز گردیده و به مدار نوسان ساز اعمال شده است. در ادامه اثر تغییر ضرایب کوپلاژ روی مصرف توان و نویز فاز مدار بررسی شده و نشان داده شده که استفاده از ساختار خود تنظیم هیچ نویز فاز و یا مصرف توان اضافه ای را به مدار تحمیل نمی نماید. به منظور ارزیابی تحلیل و طراحی ارائه شده، نوسان سازهای 3، 4 و 5 طبقه ای در فرکانس بالا ( حدود 2 گیگا هرتز) و ولتاژ تغذیه ی 1.8 ولت در تکنولوژی 0.18 µ طراحی و شبیه سازی شده که نتایج شبیه سازی ، تاییدی بر نتایج نظری بوده است.

امروزه ادوات الکترونیکی از قبیل سلف، خازن، سوییچ، آنتن و مدار تشدید (رزوناتور) با استفاده از تکنولوژی mems ساخته میشوند. مدار تشدید (رزوناتور) عنصر کلیدی برای ساخت انواع فیلترها، میکسرها و اسیلاتورها میباشد. از مزایای رزوناتور ممزی خازنی (الکترواستاتیک) مصرف توان بسیار کم، تغییرات ناچیز خروجی در شرایط محیطی و دمایی مختلف و عدم حساسیت به نویز الکتریکی میباشد. در این ساختار رزوناتور و الکترود روبروی آن که ثابت است، تشکیل خازن میدهند. بین این دو الکترود اختلاف پتانسیل ثابت و متغیر برقرار میشود. با لرزش رزوناتور فاصله بین دو الکترود تغییر میکند و در نتیجه اندازه خازن تغییر میکند. با تغییر اندازه خازن جریان به وجود می آید. اندازه جابجایی و در نتیجه جریان خروجی در فرکانسهای مختلف به ساختار، ابعاد و مواد به کار رفته بستگی دارد. بنابراین با تغییر دادن این پارامترها میتوان فرکانس تشدید و ضریب کیفیت مناسب را به دست آورد. روابط تحلیلی نسبتا دقیقی برای رزوناتور میکروتیر موجود میباشد. همچنین ساختن این نوع رزوناتور با امکانات دانشگاهی امکانپذیر میباشد. در این پایان نامه عملکرد رزوناتور میکروتیرخازنی(مدل الکترواستاتیک) تشریح شده است و تاثیر پارامترهای مختلف بر ضریب کیفیت و فرکانس رزونانس به روش تحلیلی و شبیه سازی (به روش آنالیز اجزا محدود) نشان داده و مقایسه شده اند. با توجه به درستی نتایج، از این روش شبیه سازی برای بررسی ساختارهای جدید استفاده شده است. در ادامه ساختارهای جدید ارائه شده اند. در ساختار اول از دو میکروتیر عمود بر هم استفاده شده است. در ضخامت برابر فرکانس تشدید این ساختار از رزوناتور میکروتیر بیشتر میباشد ولی ضریب کیفیت کمتر و ولتاژ شکست بیشتر میباشد. در ساختار بعدی یک قسمت لوزی شکل به دومیکروتیر عمود برهم اضافه شده است که باعث افزایش ضریب سختی، جرم و مساحت خازن میشود. در این ساختار ضریب کیفیت افزایش و ولتاز شکست کاهش میابد. وجود لوزی میانی تلفات هوا را افزایش میدهد. از طرفی زدایش لایه قربانی سخت میشود. با ایجاد حفره هایی روی لوزی مسیر خروج هوا و محلول زدایش ایجاد میشود. در نتیجه ساخت آن آسانتر و ضریب کیفیت افزایش میابد.

در سال های اخیر تقاضا برای سیستم های ارتباطی بی سیم افزایش چشم گیری یافته و انواع مختلفی از دستگاه های ارتباطی سیار معرفی شده اند که فرستنده-گیرنده به عنوان سخت افزار اصلی در تمام این دستگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. اما استفاده از تکنولوژی cmos در مدارهای فرکانس رادیوییrf چالش هایی ایجاد می کند که نیاز به یافتن روش هایی را هم در سطح مداری و هم در سطح سیستمی اجتناب ناپذیر می کند. یکی از اجزای مهم که در ساختار گیرندههای zero-if به کار میرود، میکسرها هستند. عملکرد اصلی یک میکسر، تبدیل فرکانسی میباشد. با توجه به اینکه میکسرها مدارهای غیرخطی هستند، زمانی که دو فرکانس به میکسر وارد میشود، اعوجاجات فرکانسی مختلف و متعددی در خروجی میکسر تولید خواهد شد. اگرچه بیشتر این اجزاء اعوجاج در خارج از محدوده سیگنال مطلوب قرار دارند و توسط فیلتر موجود در امتداد گیرنده میتوانند فیلتر شوند اما برخی از این آثار مخرب درون باند سیگنال قرار میگیرند و در اطلاعات دریافتی ایجاد اختلال می کنند. اگر دو فرکانس ورودی به هم نزدیک باشند، اجزاء مدولاسیون داخلی درجه دو و درجه سه (im2 & im3 ) نزدیک و یا درون باند سیگنال قرار میگیرند و خطسانی مدار کاهش مییابد. هدف از انجام این پایاننامه طراحی میکسر تبدیل پایین با خطینگی بالا است. بدین منظور، تمرکز اصلی بر طراحی طبقه هدایت انتقالی با اعوجاج هارمونیکی مرتبه دوم و مرتبه سوم کم میباشد. بهبود خطینگی، با تزریق im2 به این طبقه از میکسر صورت می گیرد و تحلیل جامعی با استفاده از سری ولترا برای میکسر پیشنهادی ارائه شده است. نتایج شبیه سازی که با شبیه ساز ads در تکنولوژی 0.18um cmos انجام شده نشان می دهد در فرکانس رادیویی 2.1 ghz مقادیر iip2 و iip3 میکسر که بیانگر میزان خطی بودن مدار است، با به کارگیری روش ارائه شده تا مقدار26db و 10 dbنسبت به مدل پایه بهبود یافته است. ولتاژ تغذیه میکسر ارائه شده در حدود 1.8 v است. همچنین روشهای بهبود خطینگی به کار گرفته شده اثر منفی بر مشخصههای نویز و بهرهتبدیل ندارد.

با پیشرفت روزافزون مخابرات بی سیم در دو دهه اخیر، استفاده از سنتزکننده های سریع و باکیفیت، مورد توجه طراحان و محققان قرار گرفته است. سنتزکننده های فرکانسی اساساً بر مبنای حلقه های قفل فاز پیاده می شوند و به صورت کلی در دو دسته مود صحیح و مود کسری قرار می گیرند که تفاوت اصلی آنها در نحوه انجام تقسیم فرکانسی در مسیر فیدبک است. سنتزکننده های مود کسری به صورت ذاتی دارای سرعت بیشتری نسبت به سنتزکننده های مود صحیح هستند. به این ترتیب با توجه به اینکه افزایش سرعت سنتزکننده ها را می توان معادل افزایش سرعت حلقه قفل فاز در نظر گرفت در این رساله ابتدا یک ساختار جدید برای افزایش سرعت حلقه قفل فاز پیشنهاد می شود. در این ساختار از یک بلوک مقایسه گر باینری فرکانس به عنوان مدار کمکی استفاده می شود. سپس این ساختار سریع کهbbfc-cpll نامیده می شود در حوزه زمان تحلیل شده و طراحی حلقه قفل فاز بر اساس تحلیل ارائه شده انجام می گیرد. پس از تأیید عملکرد سریع این ساختار و بررسی چگونگی انتخاب بهینه پارامترها، از حلقه قفل فاز پیشنهادی در ساختار مود کسری استفاده می شود که امکان رسیدن به سرعت و رزولوشن فرکانسی بالاتر را فراهم می سازد. از آنجایی که تأثیر این ساختار پیشنهادی به صورت خاص بر روی زمان گذرای سیستم است بررسی وضعیت نویز فاز و شاخک آن به صورت بسیار منطبق بر ساختار مود کسری قابل طرح است. لذا در بخش دیگری از رساله به بررسی و مدل سازی نویز فاز و نویز شاخک در مود کسری به عنوان یکی از مهم ترین مسائل مطرح در این نوع از سنتزکننده ها پرداخته می شود که با توجه به توضیحات و شبیه سازی های ارائه شده قابل استفاده در تمام سنتزکننده های مبتنی بر ساختار مود کسری از جمله ساختار پیشنهادی در این رساله می باشد. هم چنین نتایج شبیه سازی های متناظر با سنتزکننده مود کسری معمولی و سنتزکننده پیشنهادی ارائه می شود. به منظور تأیید نتایج به دست آمده از شبیه سازها، نتایج تعدادی تست عملی انجام شده بر روی بُرد آزمایشگاهی adf7021 ارائه می گردد.

جایگاه حسگرها در صنایع و علوم مختلف به عنوان یک عنصر اساسی و حیاتی، گریزناپذیر است. با پیشرفت مدارهای الکترونیکی و در نظر گرفتن روند رو به کاهش اندازه این مدارها، اهمیت تشخیص و تصحیح خطا در این گونه از مدارها، افزایش یافته است. با توجه به این، موضوع تشخیص خطا در انواع حسگرها اهمیت مییابد. اهمیت این موضوع در مورد حسگرهایی که دارای کاربرد فضایی اند، دو چندان است. علت این امر راباید در عدم دسترسی مجدد به حسگرها در فضا جستجو کرد. با توجه به این که بسیاری از عوامل محیطی و فیزیکی فضا همچنان برای بشر ناشناخته است، می توان اهمیت نیاز به اندازه گیری صحیح در فضا را دریافت. در کاربردهای فضایی از حسگرهای فراوانی استفاده می شود. در این تحقیق دو نوع حسگر دمایی و نحوه ی کارکرد آن ها درنظر گرفته شده است. همچنین انواع خطاهای متفاوتی که می تواند به دلایل مختلف در این حسگرها به وجود بیاید، بررسی شده است. به دلیل کاربردهای وسیع و همچنین به دلیل اینکه حسگرهای دمایی بسیار مستعد خطا هستند، در این تحقیق به حسگرهای دمایی پرداخته شده است. علاوه براین برای حسگرهای رطوبت و نور نیز عملیات تشخیص خطا صورت گرفته است. از روش های متفاوتی برای تشخیص خطا بهره گرفته شده است. شبکه های عصبی و فیلتر کالمن از جمله روش هایی است که در این تحقیق از آن ها بهره گرفته شده است. پیش از اعمال شبکه ی عصبی برای جداسازی قسمت های دارای خطایِ سیگنال از قسمت های بدونِ خطا، از استخراج مشخصه ها بهره برده شده است.استخراج مشخصه ها، عملکرد تشخیص خطارا بهبود می بخشد.روش دیگر تشخیص خطا، مبتنی بر فیلتر کالمن است. فیلتر کالمن یک فیلتر بازگشتی است که از طریق پیش بینی مقدار خروجی سیستم و مقایسه ی آن با خروجی واقعی، خطا را تشخیص می دهد. همچنین روشی پیشنهادی برای تشخیص خطا مطرح شده است و در پایان با روش الگوریتم فیلتر کالمن و شبکه ی عصبی مقایسه شده است. در اغلب موارد برای تحمل پذیری خطا از روش افزونگی استفاده می شود. در این تحقیق به جای استفاده از یک حسگر، شبکه ای از حسگرها استفاده شده است که میانگین وزن دار آنها به عنوان خروجی در نظر گرفته می شود. برای از بین بردنِ اثر حسگرهای دارای خطا از سخت افزار تکامل پذیر استفاده شده است. سخت افزار مورد استفاده در این تحقیق، سخت افزارِ آنالوگِ قابل برنامه ریزی است. الگوریتم ژنتیک، با حذف اثر حسگرهای دارای خطا، سخت افزار را مجدداً برنامه ریزی می کند. سخت افزار تکامل پذیر در نرم افزار matlabشبیه سازی شده است. در این تحقیق با بکارگیری شبکه ی عصبی، تشخیص خطا در مورد خطای نویز زیادبررسی شد. در این خطا محدوده ی تغییرات واریانس از 0.005 تا 2 برای داده های مختلف با درصدهای خوبی تشخیص داده شد. همچنین تشخیص خطا توسط فیلتر کالمن و روش پیشنهادی نیز با دقت خوبی صورت گرفته است. در مرحله ی تصحیح خطا نیز سخت افزار مورد بررسی با دقت خوبی خطا را تصحیح کرد. دقت تصحیح خطای مورد بررسی در این مورد به 10 هزارم هم می رسد.

تقویت‏کننده‏های کم نویز یکی از اجزای اساسی‏ در گیرنده‏های مخابراتی بی‏سیم هستند، زیرا عملکرد آنها کارآیی سیستم را از نقطه‏ نظر نویز مشخص می‏نماید. تطبیق امپدانس مناسب در ورودی و خروجی تقویت‏کننده کم نویز، عدد نویز پایین، خطسانی خوب و نیز بهره بالا به همراه مصرف توان پایین از ملاحظات مهم در طراحی تقویت‏کننده‏های کم نویز پهن‏باند هستند. ساختارهای مختلف تقویت‏کننده کم نویز به همراه تکنیک‏های به کار رفته به منظور بهبود عملکرد آنها به طور کامل ارائه شده است. استفاده از سلف در طراحی تقویت‏کننده‏های کم نویز باعث افزایش سطح اشغالی تراشه و نیز افزایش هزینه ساخت مدار می‏شود، به همین علت ساختارهای بدون سلف پیشنهاد شده است. این ساختارها سطح بسیار کمتری از تراشه را اشغال می‏نمایند و هزینه ساخت آنها به مراتب پایین‏تر است ولی چالش‏هایی را در طراحی آنها خواهیم داشت که در این پروژه روش‏های ارائه شده به منظور بر طرف نمودن آنها را بررسی کردیم. مهم‏ترین مسئله در تقویت‏کننده‏های کم نویز بدون سلف عدد نویز بالای آنها است که برای کاهش آن از تکنیک حذف نویز استفاده می‏شود. در این پایان‏نامه پروسه کامل تحلیل، طراحی و شبیه‏سازی یک تقویت‏کننده کم نویز فراپهن‏باند بدون استفاده از سلف بر روی تراشه و با استفاده از تکنیک حذف نویز در تکنولوژی cmos 0.18?m ارائه شده است. با طراحی صحیح و استفاده اصولی از تکنیک حذف نویز، عدد نویز مدار در یک محدوده فرکانسی وسیع به مقدار زیادی کاهش یافته است. نتایج شبیه‏سازی نشان می‏دهد که تقویت‏کننده کم نویز پیشنهادی در مقایسه با طرح‏های بدون سلف ارائه شده قبلی، عملکرد بسیار بهتری دارد. ضریب شایستگی بالای مدار گواه این مطلب است.

امکان پیاده سازی آسانتر ساختارهای پیچیده با بلوک های ساده در مدارهای دجیتال و همچنین نویزپذیری کمتر آنها، سبب شده است که امروزه بیشتر کار پردازش سیگنال در این بخش انجام شود. ولی با وجود رشد سیر دیجیتالی شدن قطعات الکترونیکی، پردازش سیگنال های آنالوگ همچنان از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار است. زیرا داده های جهان پیرامون ما سیگنال های پیوسته در زمان هستند. بنابراین همواره نیاز به مبدل هایی داریم که داده های دنیای واقعی را برای پردازش به اندازه های دیجیتال تبدیل کنند. امروزه افزایش سرعت و دقت پردازنده های دیجیتال، مستلزم وجود مبدل هایی با سرعت و دقت بالا است. مبدل های داده را می توان به دو نوع نایکوئیست و بیش نمونه بردار دسته بندی کرد. مبدل های بیش نمونه بردار به علت تاثیر پذیری کمتر در برابر خطاهای پروسه ساخت(که همواره در ساخت قطعات آنالوگ وجود دارد)، انتخاب مناسبی برای کاربردهای با دقت بالا هستند. مبدلهای دلتا- سیگما از رایج ترین نوع مبدل های بیش نمونه بردار هستند که علاوه بر برتری بیش نمونه برداری به علت برخورداری از ساختار حلقه بسته و توانایی شکل دهی به نویز، امکان دستیابی به دقت های بالا را فراهم آورده اند. مبدل های دلتا- سیگما را می توان به دو نوع گسسته و پیوسته دسته بندی کرد که در این میان نوع پیوسته از امکان کار در فرکانس های بالاتری برخوردار است. بنابراین به علت برخورداری از دو توانایی دقت و سرعت بالا، امروزه مبدل های دلتا- سیگمای نوع پیوسته در میان سایر مبدل ها، گزینه بسیار رایجی هستند. با این حال اثرات غیر ایده آلی همچون جیتر و تاخیر می تواند کارایی آنها را بویژه در فرکانس های بالا کاهش دهد. بنابراین تحلیل و درک این عوامل غیرایده آل برای جبرانسازی و زدودن آنها و افزایش دقت و کارایی مبدل های دلتا سیگما بسیار مهم است. هدف از این پایان نامه، جبرانسازی اثر تاخیر اضافی در مدولاتور دلتا- سیگمای پیوسته است. ساختار پیشنهادی در این بخش می تواند خطای تاخیر را بدون دانستن حتی مقدار آن ، بی کم و کاست بزداید. در کنار خطای تاخیر، جیتر نیز کارایی مدولاتور پیوسته را بشدت کاهش می دهد. یکی از سنجه های بررسی اثر جیتر، محاسبه توان آن است. تحلیل های گوناگونی برای محاسبه توان جیتر تاکنون پیشنهاد شده است ولی بیشتر به روابط پیچیده ای رسیده اند که حل بسته ای برای آنها وجود ندارد. در این بخش نیز با قضیه ساده مقدار میانگین در انتگرال ها نشان داده شده است که می توان این روابط پیچیده را با روابط بسیار ساده ای جایگزین کرد که با دقت بالایی می توانند توان جیتر را برآورد کنند.

در این پژوهش، مدل جدیدی برای میکروفون های خازنی mems، جهت استفاده در مدارهای مجتمع نشان داده شده است. این میکروفون دارای دیافراگمی به ضخامت (1?m)و ابعاد (0.5×0.5?mm?^2 ) می باشد. فاصله هوایی در نظر گرفته شده برای این میکروفون(1?m) می باشد. در طراحی این میکروفون، از یک دیافراگم شیار دار که بوسیله بازوهایی نگه داشتهمی شوند، استفاده شده است که سبب کاهش استرس در دیافراگم می شود و همچنین تعداد 16 حفره جهت خروج هوای میان دیافراگم و الکترود پایینی، برروی دیافراگم ایجاد شده است. پارامترهای مهم و تاثیرگذار در رفتار میکروفون، مانند ولتاژ pull-inو حساسیت با استفاده از تحلیل تئوری و نتایج شبیه سازی به ترتیب برابر 3.82 ولت و 6.923 میلی ولت بر پاسکال بدست آمد. میزان ظرفیت خازنی میکروفون در حالتی که هیچ گونه سیگنال فشاری وجود ندارد برابر با 2.3 پیکوفاراد می باشد. با استفاده از روابط موجود میان ظرفیت خازنی و سیگنال فشار اعمال شده، مدلی برای میکروفون خازنی memsارائه می شود، که دارای سه پورت است. پورت های 1 و 2 نشان دهنده دیافراگم و صفحه ثابت میکروفون می باشند و سیگنال فشار امواج صوتی به پورت 3 متصل می گردد. برای بایاس میکروفون از یک منبع ولتاژ dcبرابر 2.3 ولت و یک مقاومت 1 گیگااهمی استفاده شده است. همچنین برای حذف نویزها در فرکانس پایین یک مدار فیلتر rcدر مدار قرار می گیرد. میکروفون به تغییرات دامنه و فرکانی سیگنال فشار اعمال شده، پاسخ مناسبی می دهد و سیگنال های ولتاژ و جریان میکروفون، به مانند فشار اعمالی رفتار می کنند. از مهمترین مزیت های این مدل، قرار گرفتن سیگنال فشار به همراه میکروفون در کنار سایر مدارهای واسط می باشد، که این امکان را جهت بررسی مشخصات میکروفون در شرایط مختلف فراهم می کند. تحلیل المان اجزای محدود(fem) با استفاده از شبیه ساز intellisuiteانجام گرفته و نتایج مربوط به مدل سازی میکروفون در کنار سایر مدارها در شبیه ساز adsمورد بررسی قرار گرفته است

امکان پیاده سازی آسانتر ساختارهای پیچیده با بلوک های ساده در مدارهای دیجیتال و همچنین نویزپذیری کمتر آنها، سبب شده است که امروزه بیشتر کار پردازش سیگنال در این بخش انجام شود. ولی با وجود رشد سیر دیجیتالی شدن قطعات الکترونیکی، پردازش سیگنال های آنالوگ همچنان از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار است. زیرا داده های جهان پیرامون ما سیگنال های پیوسته در زمان هستند. بنابراین همواره نیاز به مبدل هایی داریم که داده های دنیای واقعی را برای پردازش به اندازه های دیجیتال تبدیل کنند. امروزه افزایش سرعت و دقت پردازنده های دیجیتال، مستلزم وجود مبدل هایی با سرعت و دقت بالا است. مبدل های داده را می توان به دو نوع نایکوئیست و فرانمونه بردار دسته بندی کرد. مبدل های فرا نمونه بردار به علت تاثیرپذیری کمتر در برابر خطاهای پروسه ساخت(که همواره در ساخت قطعات آنالوگ وجود دارد)، انتخاب مناسبی برای کاربردهای با دقت بالا هستند. مبدل های سیگما دلتا از رایج ترین نوع مبدل های فرا نمونه بردار هستند که علاوه بر برتری فرا نمونه برداری به علت برخورداری از ساختار حلقه بسته و توانایی شکل دهی نویز، امکان دستیابی به دقت های بالا را فراهم آورده اند. بنابراین به علت برخورداری از دو توانایی دقت و سرعت بالا، امروزه مبدل های سیگما دلتا در میان سایر مبدل ها، گزینه بسیار رایجی هستند. روش دیگری برای افزایش پهنای باند عبوری سیگنال ورودی استفاده از معماری time-interleaved می باشد. در این ساختار شماری از مبدل های داده که به صورت موازی با هم قرار دارند، به صورت همزمان مقادیر نمونه گرفته شده از سیگنال ورودی را کوانتایز می کنند. همچنین استفاده از تزویج متقابل خطای کوانتیزاسیون مسیرهای مختلف در ساختار ti منجر به ایجاد عبارت های حذف شده در تابع تبدیل نویز مطلوب می شود. این امر موجب افزایش مرتبه شکل دهی نویز و درنتیجه افزایش نسبت سیگنال به نویز نهایی مدولاتور می شود. در این پایان نامه، معماری اضافی برای مدولاتور سیگما دلتای دو مسیره مرتبه اول ارائه و ساختار تعمیم یافته این طرح پیشنهادی نیز بررسی شده است. همچنین در حالت کلی، ماتریس های تزویج بهینه جهت حصول شکل دهی نویز مطلوب محاسبه شده است. شبیه سازی ها جهت راست آزمایی طرح پیشنهادی، در دو سطح لایه سیستمی در محیط سیمیولینک نرم افزار matlab و لایه مداری با کمک نرم افزار ads 2011 انجام شده است. در سطح سیستمی، پارامترهای غیرایده آلی از جمله بهره محدود آپ-امپ، فرکانس بهره واحد و sr محدود در آپ-امپ، عدم تطابق در کانال و ضرائب تزویج و همچنین تاثیر رزولوشن کوانتایزر بر عملکرد مدولاتور سیگما دلتا مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها نیز در سطح مداری، پیاده سازی سوئیچ-خازنی ساختار پیشنهادی و شبیه سازی مرتبط با آن ارائه شده است.

نوسان¬سازهای حلقوی بطور گسترده¬ای در حلقه¬های قفل فاز برای کلاک و تولید پالس ساعت در ریزپردازنده¬ها و بازیابی داده و ترکیب فرکانسی مورد استفاده قرار می¬گیرند. این پایان¬نامه با ارائه یک رویکرد تحلیلی جدید، به استخراج معادلات فرکانس نوسان و نویز فاز نوسان¬ساز حلقوی مبتنی بر گیت معکوس¬کننده می-پردازد. از نقاط قوت این اسیلاتورها قابلیت مجتمع شدن بسیار زیاد آن¬ها و از نواقص آن¬ها نویز فاز نامناسب در مقایسه با نوسان¬سازهای سلف و خازنی است. در این پایان¬نامه، یک روش جدید جهت تحلیل پریود نوسان نوسان-سازهای حلقوی پیشنهاد شده است. این روش برای تمام نوسان¬سازهای حلقوی مبتنی بر گیت معکوس¬کننده با تعداد طبقات فرد، قابل استفاده می¬باشد. در این تحقیق، شکل موج¬های مدار با فرکانس مجهول تخمین زده می-شوند و نشان داده می¬شود ولتاژهای ورودی و خروجی یک طبقه در طول یک پریود نوسان، روی یک بیضی حرکت می¬کنند که با تحت پوشش قرار دادن همه نواحی که ترانزیستورها در طول یک دوره تناوب طی میکنند، معادلات حاکم بر مدار نوشته می¬شود و با قرار دادن روابط ولتاژ ورودی و خروجی در معادلات حاکم، روابط بسته ای برای فرکانس نوسان بدست می¬آید. در ادامه نیز، جهت محاسبه جیتر در این نوع از نوسان¬سازها، از همان نواحی که با رسم معادلات خط مربوط به نواحی کاری ترانزیستورها بدست آمد، استفاده شد. به این صورت که اثر نویز در همه نواحی در نظر گرفته شد و رابطه کلی برای جیتر در نوسان¬ساز حلقوی به دست آمد. جهت درست آزمایی معادلات بدست آمده، نوسان¬سازهای حلقوی سه طبقه در تکنولوژی tsmc 0.18 μm cmos با پارامترهای مختلف، شبیه¬سازی و نتایج بدست آمده با نتایج تحلیلی مقایسه شده¬اند. آزمایش¬های انجام شده دقت مناسبی را نشان می¬دهند.

شیفت دهنده فاز یک بلوک دو قطبی است که در آن اختلاف فاز بین ورودی و خروجی با یک سیگنال کنترلی تنظیم می شود. شیفت دهنده های فاز به دو دسته آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شوند. در نوع دیجیتال تنها می توان به مقادیر گسسته ای از فاز دست پیدا کرد اما در نوع آنالوگ تغییر فاز پیوسته ممکن است. در دسته بندی دیگر، شیفت دهنده های فاز را می توان به دو دسته غیرفعال و فعال تقسیم بندی کرد. در نوع غیرفعال از ترانزیستور فقط به عنوان کلید استفاده می شود، اما در نوع فعال از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده استفاده می شود.هدف از این تحقیق طراحی یک شیفت دهنده فاز فعال چهار بیتی با تغییرات فاز از 0 تا 360 درجه و با قابلیت عمل کرد در محدوده فرکانسی چند گیگاهرتز می باشد. شیفت فاز دلخواه در این روش از طریق جمع فازوری دو سیگنال ورودی با اختلاف فاز 90 درجه و دامنه های مناسب برای ایجاد شیفت فاز مورد نیاز به دست می آید. سیگنال های با اختلاف فاز 90 درجه، توسط فیلتر تمام گذر متعامد ایجاد می شوند. از آن جا که در این نوع از شیفت دهنده های فاز یکی از عوامل تاثیرگذار بر دقت عمل کرد مدار عدم دقت کامل مدار متعامد ساز در قسمت ورودی است، در ساختار پیشنهادی مکانیسم کنترلی در نظر گرفته شده است به گونه ای که مدار به صورت خودکار خطای ناشی از بخش متعامدساز را برطرف و جبران می کند. برای این منظور اختلاف فاز ایجادشده در خروجی با مقدار مورد نظر مقایسه و اختلاف آن ها به عنوان سیگنال خطا در نظر گرفته می شود و از روی آن جریان های دنباله طبقات به گونه ای باز تنظیم می گردد که خطای فاز ایجادشده صفر گردد.برای ارزیابی مدار پیشنهادی، مدار در بازه فرکانسی 1- 7 گیگاهرتز طراحی گردید و شبیه سازی های زیادی در تکنولوژی 0.18 میکرون cmos انجام شد. شبیه سازیها نشان داده اند که مدار پیشنهادی قادر است شیفت فازهای مورد نظر را در محدوده فرکانسی تعریف شده با حداکثر خطای فاز 2.46 درجه ایجاد نماید. حداکثر خطای بهره نیز برای مدار فوق 0.36db به دست آمد.

با توجه به پیشرفت استانداردهای مختلف بی¬سیم در سیستم¬های ارتباطی rf، گرایش به سمت ساخت گیرنده¬های چند¬استانداردی است که با انواع مدولاسیونها، پهنای¬باندها و snr¬ها سازگار باشند. برای تحقق چنین گیرنده¬ای، نیاز به مبدلی است که مشخصات آن بر اساس استاندارد مورد نظر تغییر کند. بنابراین نیاز به مبدلی است که قابلیت تغییر پهنای باند و فرکانس مرکزی را دارا باشد. قابلیت تنظیم فرکانس مرکزی علاوه بر افزایش قابلیت چند¬استانداردی بودن گیرنده، سبب ساده¬تر شدن طراحی میکسر نیز می¬گردد. در این پایان¬نامه دو ساختار متفاوت برای این منظور پیشنهاد شده است. در ساختار اول یک مبدل سیگما دلتای پهنای باند متغیر پیشنهاد شده است که قابلیت پشتیبانی از 3 استاندارد مختلف بی-سیم را دارا می¬باشد و در ساختار دوم یک مبدل سیگما دلتا با فرکانس مرکزی قابل تنظیم ارائه شده است که قابلیت تغییر پهنای باند را نیز دارا می¬باشد. مبدل قابل تنظیم پیشنهادی کل بازه فرکانسی از صفر تا fs/2 را پوشش می¬دهد.

امروزه سنتزکننده ها و ضرب کننده های فرکانسی جزء جدایی ناپذیر سیستمهای مخابراتی به شمار می روند. یکی از مهمترین مدارات که به عنوان سنتز کننده فرکانسی، حلقه فقل شده فاز است. با توجه به نویز فاز، جیتر و سطح مقطع اشغالی زیاد حلقه های قفل شده فاز، همواره طراحی یک سنتز کننده فرکانسی، با نویز فاز، جیتر و سطح مقطع اشغالی کم یک چالش به شمار می رود. به همین جهت حلقه های قفل شده تاخیر با توجه به عملکرد بهتر از لحاظ نویز فاز و جیتر می توانند جایگزین مناسبی برای حلقه های قفل شده فاز باشند. در این رساله به طراحی و پیاده سازی یک ضرب کننده فرکانسی توسط حلقه قفل شده تاخیر خواهیم پرداخت که برای سیستم های بی سیم قابل استفاده است. در این طراحی کلیه قسمت های سنتز کننده فرکانسی از جمله: خط تاخیر کنترل شونده با ولتاژ، آَشکارساز فاز، پمپ بار به صورت کاملا بهینه طراحی می گردند و سعی بر این است که تمامی ویژگی ها به صورت مطلوب به دست آیند. اهدافی که در این رساله مطرح بوده اند عبارتند از: 1. تولید مضارب کسری (اعشاری) و نیز مضارب بزرگی از فرکانس ورودی با اصلاح ساختار متداول dll ها 2. بررسی جیتر ناشی از مرجع ورودی، سلول های تاخیر، آشکار ساز فاز- فرکانس و پمپ بار در dll 3. بررسی تاثیر نویز و عدم تطابق سلولهای تاخیر و تاثیر آنها در حلقه های قفل شده تاخیر 4. کاهش جیتر با کم کردن تعداد سلولهای تاخیر در حالتی که نیاز است مضارب زوجی از فرکانس ورودی تولید گردد 5. ارائه یک آشکارساز فاز جدید با مسیر ریست کم و یک آشکار ساز فاز- فرکانس آزمون پذیر 6. استفاده از الگوریتم گرادیان برای کاهش زمان قفل شدن dll نتایج شبیه سازی هر بخش در قسمت مربوطه ارائه شده است. نتایج برخی از ساختارهای جدیدی که در این رساله ارائه شده است، به شرح زیر است: - در طراحی حلقه قفل شده تاخیر سرعت بالا، 11 سلول تاخیر، با فرکانس ورودی 28 مگاهرتز استفاده شد که نتایج شبیه سازی حکایت از فرکانس خروجی 308 مگاهرتز، زمان نشست حدود 4 سیکل ورودی دارد. همچنین توسط این ایده بخشی از باند فرکانسی vhf نیز پوشش داده شده است. - در طراحی حلقه قفل شده تاخیر به صورت دیجیتالی با استفاده از ایده های مطرح شده یک dll با استفاده از 5 سلول تاخیر و فرکانس ورودی 480مگاهرتز شبیه سازی شده است. فرکانس مطلوب در باند بلوتوث 4/2 گیگاهرتز شده و زمان قفل شدن این مدار حدود 90 نانوثانیه و معادل با 42 سیکل کلاک ورودی گزارش شده است. - روابط ریاضی حاکم بر جیتر در حلقه های قفل شده تاخیر استخراج شد و صحت آنها با شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. - یک آشکارساز فاز فرکانس پیشنهاد شده است که برای اولین بار قابلیت آزمون پذیری و تعیین محل خطا را دارد. شبیه-سازی ها در فرکانس 100مگاهرتز، حکایت از توان مصرفی 605 میکرووات، تاخیر مسیر ریست 300پیکو ثانیه و زمان glitch حدود 140 پیکوثانیه دارد.

چکیده اهمیت خطسانی و نویز در استاندارد های مختلف چالشهای زیادی را در طراحی میکسر به وجود می آورد. در این مقاله تکنیک جدیدی برای بهبود خطسانی میکسر ارائه شده، که با جابجایی طبقات سوئیچ و هدایت انتقالی وتولید هارمونیک مرتبه دوم سیگنال اصلی با استفاده از یک دو برابر کننده فرکانسی و تزریق آن در دو مسیر کمکی به مدار پایه(ساب هارمونیگ میکسر بر پایه سلول گیلبرت) سعی در خطی تر کردن مدار می شود. در این ساختار برای عملکرد مناسب طبقه سوئیچ از اسیلاتور متعامد استفاده می شود،به دلیل استفاده از دو برابر کننده های فرکانسی در طبقه سوئیچ، مشکل نشت سیگنال اسیلاتور محلی وآفست dc در گیرنده های انتقال مستقیم و هتروداین کاهش می یابد، بعلاوه این دوبرابر کنند ها باعث سهولت در طراحی اسیلاتور برای این ساختار می شوند

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.