مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221Evaluating Two Approaches for Farsi OCR Based on Sub-Word Shape Recognitionارزیابی روش‌های بازشناسی متون فارسی بر مبنای شکل کلی زیرکلمات267280faحسینخسرویدانشگاه صنعتی شاهروداحسان‌الهکبیردانشگاه تربیت مدرس000000025610761120151125Two approaches for the recognition of printed Farsi documents based on sub-word shape recognition is proposed. First approach is based on recognition of sub-word shape as a whole and the second is based on the recognition of the body of sub-words. Sub-word body is constructed via removing dots and signs of the sub word. In second approach, information of dots and signs will be added after recognition of the body. Both approaches have two phases: training and test. In training phase, sub-words are clustered based on ISODATA algorithm. Initial centers of the clusters are computed through a hierarchical clustering algorithm. In first approach, sub-word recognition is performed in two stages: finding clusters close to the input sub-word and then finding the best match within the sub-words of these clusters. In the second approach another stage is required to find the final sub-word including dots and signs. Experimental results show that on clean images the first algorithm have better performance; 94% versus 93% in word level. But when dealing with low quality and noisy images, both algorithms are suffering from reduced accuracy. Sometimes this reduction is significant. The reasons of this behavior are inspected and some solutions are presented. Finally we compared both methods and inspected pros and cons of Farsi OCR based on sub-word shape.دو رویکرد برای بازشناسی متون فارسی با استفاده از شکل کلی زیركلمات ارائه شده و ضمن مقایسه آنها، مزایا و معایب استفاده از روش‌های مبتنی بر شکل کلی بیان شده است. رویکرد اول بر بازشناسی زیرکلمات، بدون حذف نقاط و علائم آنها استوار است و رویکرد دوم مبتنی بر شکل بدنه زیرکلمات است که از حذف نقاط و علائم زیرکلمه حاصل می‏شود و پس از بازشناسی بدنه، اطلاعات نقاط و علائم افزوده می‌شود. هر دو رویکرد شامل دو مرحله آموزش و آزمایش هستند. در مرحله آموزش، زیرکلمات مجموعه آموزش، خوشه‌بندی می‌شوند. برای خوشه‌یابی از الگوریتم ISODATA استفاده شده و مراکز اولیه خوشه‌ها توسط یک الگوریتم خوشه‌یابی سلسله مراتبی محاسبه شده‌اند. در رویکرد اول، بازشناسی طی دو مرحله صورت می‌گیرد: یافتن خوشه‌های نزدیک به ورودی و یافتن نزدیک‌ترین زیرکلمه از بین خوشه‌های نزدیک. در رویکرد دوم علاوه بر این مراحل، یک مرحله اضافی برای یافتن زیرکلمه نهایی بر اساس الگوی نقاط نیز وجود دارد. هر دو روش نتایج قابل قبولی روی تصاویر تمیز ارائه می‏دهند به‌طوری که رویکرد بانقطه دقتی حدود 94% و رویکرد بدون نقطه دقتی حدود 93% در سطح کلمه ارائه می‌دهد. لیکن در برخورد با تصاویر کم‌کیفیت و نویزی دچار افت دقت می‏شوند که این کاهش در برخی موارد بسیار شدید است. دلایل این کاهش دقت ارزیابی شده و راهکاری برای بهبود آن ارائه شده است. همچنین ضمن مقایسه دو رویکرد، مزایا و معایب بازشناسی بر مبنای شکل کلی ارائه شده است.http://ijece.org/en/Article/Download/27958

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221Coherent Detection of Radar Targets with Moderately Fluctuating in Gaussian Clutterآشکارسازی همدوس اهداف راداری با تموج میانی در كلاتر‌ گوسی281289faمحمدرضاتاباندانشگاه يزد20151125In this paper, coherent radar detection of moderately fluctuating targets in Gaussian clutter is performed. In the previous works, the target vector has been modeled as a Gaussian random vector that is independent of clutter vector. In this paper, based on the coherence assumption, by extending the Swerling models for radar targets to the moderate fluctuating cases, we propose a more accurate model for every fluctuating target. The proposed model shows that the Gaussian assumption for moderately fluctuating targets is not correct. Then, based on the proposed model, the optimal detection of moderately fluctuating targets in Gaussian clutter is performed and the GLR (Generalized Likelihood Ratio) test is obtained. Also, the ECD (Estimator-Correlator Detector) and OF (Optimal Filter) (that have been proposed as the best detectors in the previous works) are derived based on the new model. Computer simulation results show that the ECD has a superior performance than the other detectors. Nevertheless, the OF can be considered as an admissible detector because of the simpler algorithm and the performance close to the ECD. Although, the GLR detector has a suitable performance, but its performance is often lower than that ECD and OF while its algorithm is more complicated. Therefore, the GLR detector cannot compete to the ECD and OLD. Computer simulation results also show that these detectors do not have a convenient constant false alarm rate.در اين مقاله به حل آزمون فرضيه مرکب برای آشکارسازی همدوس اهداف راداری با تموج میانی در کلاتر اقدام شده است. در معدود تحقیقات انجام‌شده قبلی، در شرایط مشابه، بردار هدف به‌صورت یک بردار تصادفی گوسی و مستقل از بردار کلاتر مدل ‌شده است. در این مقاله بر مبنای همدوس‌بودن آشکارسازی و تعمیم مدل‌های سورلینگ به حالت بینابینی، به مدلي مي‌رسيم که نشان می‌دهد استفاده از فرض گوسی‌بودن بردار هدف در چنین حالتی صحیح نمی‌باشد. بر این مبنا، بر اساس روابط آشکارسازی بهینه، آزمون مهم GLR برای آشکارسازی اهداف با تموج میانی در کلاتر گوسي محقق و عملکرد آن با آشکارسازهای تخمین‌زن - همبستگی‌یاب (ECD) و آشکارساز خطی بیشینه‌کننده سیگنال به کلاتر (OF) مقایسه شده است. ضمناً در آشکارسازی، شیفت داپلر معلوم فرض می‌شود.http://ijece.org/en/Article/Download/27959

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221A Mathematical Model for Customer Behavior Prediction Based on Click Stream Analysisمدل ریاضی تحلیل جریان کلیک برای پیش‌بینی رفتار مشتریان اینترنتی290298faمحمدمهدیسپهریدانشگاه تربيت مدرس0000-0002-9920-7452فؤاد مهدوی‌پژوهدانشگاه ايالتي اوكلاهماي آمريكا 20151125Click stream analysis is known as an effective method for customer’s viewing route prediction in a particular web site. Predicting Customer viewing behavior provides considerable advantages in different areas such as e-commerce, e-business and customer relationship management. This paper aims to provide a 0-1 mathematical model based on Markov models for evaluating the most probable viewing route of a customer in a website. This problem can be formulated as an especial case of well-known Prize Collecting Traveling Salesman Problem (PCTSP) which is a NP-hard problem and its sub tour elimination constraints are increased drastically by increasing the model parameters. Also an effective algorithm is introduced in this paper to solve this NP-hard model. For model validation, the proposed model was implemented by using the log files of a university web site server for 20 different users. Comparison of the results with commonly used Giudici algorithm shows that the proposed model yields better and exacter solutions.تحليل جريان كليك ابزار مفیدی براي پيش‌بيني مسير حركت يك مشتري خاص در يك وب سايت است كه كاربرد فراواني در زمينه‌هاي تجارت الكترونيكي، بازاريابي الكترونيكي و مديريت ارتباط با مشتري دارد. رويكرد جديد مقاله به‌دست آوردن محتمل‌ترین مسير حركت يك كاربر در يك وب سايت با استفاده از مدل‌هاي ماركوفي است كه در قالب يك مدل برنامه‌ريزي صفر و يك حاصل شده است. مدل برنامه‌ريزي صفر و يك ارائه‌شده حالت خاصي از مدل معروف مسئله پيله‌ور (فروشنده دوره‌گرد) گردآورنده جايزه مي‌باشد كه خود يك مدل NP-hard بوده و تعداد محدوديت‌هاي حذف زير تور آن با افزايش فضاي مسئله به‌طور انفجارآميزي افزايش مي‌يابد. براي حل مدل طرح‌شده الگوريتمي جامع و كارا ارائه گرديده است. براي انجام جنبه‌هاي محاسباتي و پياده‌سازي مدل پيشنهادي، داده‌هاي برگرفته از لاگ فايل‌هاي سرور يك وب سايت دانشگاهي براي 20 كاربر مختلف مورد استفاده قرار گرفت. مقايسه جواب‌هاي حاصل با جواب‌هاي به‌دست آمده از الگوريتم جيوديچي نشان مي‌دهد مدل پيشنهادي جواب‌هاي بسيار دقيق‌تر و بهتري نسبت به الگوريتم جيوديچي ارائه مي‌دهد.http://ijece.org/en/Article/Download/27960

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221A Hybrid Heuristic Algorithm for Optimal Power Flow in HVAC/HVDC Transmission Networksپخش بار بهينه در شبكه‌هاي انتقال HVAC/HVDC با يك الگوريتم ابتكاري تركيبي299306faسيدجلالسيدشنوادانشگاه محقق اردبيليحسینسیفیدانشگاه تربیت مدرسمحمدصادقسپاسیاندانشگاه شهید بهشتی20151125In this paper, a model is presented for the optimal power flow of an HVAC/HVDC transmission network. OPF is a fundamental tool in power system operation and planning. The model proposed for optimal power flow includes network control parameters settings and HVDC links parameters tunings. Also, excessive equipment installation for appropriate operation of the network is minimized, while the network security margin is maximized. To solve the proposed model, a hybrid evolutionary algorithm by combining Particle Swarm Optimization (PSO) and Differential Evolution (DE) is proposed. The methodology is tested on IEEE-30 test system and compared with the results from other OPF techniques. Also the impact of HVDC links on OPF studies is illustrated by numerical examples.در اين مقاله مدلي براي پخش‌ بار بهينه در شبكه‌هاي انتقال HVAC/HVDC ارائه شده است. پخش بار بهينه از ابزارهاي اصلي در مطالعات برنامه‌ريزي و بهره‌برداري از شبكه‌هاي برق مي‌باشد. عدم تحدب، غير خطي بودن، وجود متغيرهاي گسسته در كنار متغيرهاي پيوسته و وجود همبستگي بالا بين متغيرها، مسأله پخش بار بهينه را به مسأله‌اي پيچيده تبديل كرده است. در مدل ارائه‌شده اين مقاله براي پخش بار بهينه، پارامترهاي كنترلي شبكه و اتصالات HVDC موجود در آن به‌نحوي تنظيم مي‌شوند كه نياز به تجهيزات اضافي براي عملكرد مناسب شبكه در حالت پخش بار AC حداقل شده و در عين حال شبكه بيشترين حاشيه امنيت را داشته باشد. براي حل مدل ارائه‌شده يك الگوريتم تكاملي تركيبي حاصل از تركيب روش‌هاي ابتكاري PSO و روش تكامل تفاضلي پيشنهاد شده و كارايي مدل و الگوريتم پيشنهادي براي شبكه آزمون 30 باس IEEE مورد آزمايش قرار گرفته است.http://ijece.org/en/Article/Download/27961

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221Design of 15-Bit 12-MHz Nyquist Bandwidth 5th-Order Single Stage Sigma-Delta Modulatorطراحي يک مدولاتور تک‌حلقه سيگما- دلتاي مرتبه 5 با پهناي باند نايکوئيست 12 مگاهرتز و دقت 15 بيت307314faمهدیتقی‌زادهدانشگاه تربیت مدرسعبدالرضا نبويدانشگاه تربيت مدرس20151125In this paper a 5th-Order single-loop Sigma-Delta Modulator with low distortion structure is presented. This structure, which uses integrator and IIR filter concurrently, has relatively less feedforward paths and modulator coefficients. Thus, its sensitivity to coefficient mismatching is reduced. To lower the power consumption of the modulator, the 2-order IIR filter block is implemented by single OTA, and a passive adder is used to realize input quantizer adder. Simulation results show that this structure can achieve 15-bit of resolution and 6 MHz input signal bandwidth, with 1.2 V supply voltage using a 0.13 µm CMOS technology. Power consumption of modulator is 53 mW. Comparing with other structures, the proposed modulator has higher performance because of increasing the DR and input bandwidth of modulator without extra increasing the power consumption.در اين مقاله يک مدولاتور سيگما- دلتاي تک‌حلقه مرتبه 5 با ساختار اعوجاج پايين ارائه مي‌شود. ساختار فوق که هم‌زمان از انتگرال‌گير و فيلتر IIR مرتبه 2 استفاده مي‌نمايد نسبت به ساختارهاي مشابه تعداد مسيرهاي پيش‌خور کمتري دارد که در نتيجه تعداد ضرايب مدولاتور کاهش يافته و حساسيت آن نسبت به عدم تطابق ضرايب کمتر مي‌شود. براي کاهش توان مدولاتور، فيلتر IIR مرتبه 2 با استفاده از يک تقويت‌کننده عملياتي پياده‌سازي و از يک جمع‌کننده سوئيچ- خازني براي تحقق جمع‌کننده ورودي قبل از کوانتايزر استفاده شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد که اين ساختار با ولتاژ تغذيه 2/1 ولت در تکنولوژي 13/0 ميکرومترCMOS ، مي‌تواند دقت 15 بيت و پهناي باند سيگنال ورودي 6 مگاهرتز به‌دست آورد. توان مصرفي مدولاتور فوق برابر 53 ميلي‌وات است. با مقايسه عملکرد ساختار ارائه‌شده با ساختارهاي مشابه، مشخص مي‌شود که طراحي فوق از پهناي باند و دقت بالاتري در ازاي اندک افزايش توان مصرفي برخوردار است.http://ijece.org/en/Article/Download/27962

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221Design of Two-Dimensional Diffractive Optical Elements Using the Extended Iterative Angular Spectrum Methodطراحی عناصر نوری پراشی دریچه- محدود دوبعدی با تعمیم روش طیف زاویه‌ای تکراری315322faسیدحسینکاظمیدانشگاه فردوسی مشهدمیرمجتبیمیرصالحیدانشگاه فردوسی مشهدامیررضاعطاریدانشگاه فردوسی مشهد20151125The iterative angular spectrum (IAS) method has been introduced by Mellin and Nordin for designing finite-aperture diffractive optical elements (FADOEs). We have extended this method to two-dimensional FADOEs and used it to design some optical devices. The first device is a 1-to-7 beamsplitter that couples an optical beam to seven single-mode optical fibers with a diffraction efficiency of 84%. The second device is a beam-shaper that converts a Gaussian beam into a nearly flat beam with a diffraction efficiency of 74.8%. The third design is a 1-to-3 asymmetric beamsplitter. The fourth design includes three microlenses with different focal lengths. The desired intensity distribution patterns of all these designs are located at the near field region. We have investigated the sensitivity of the extended method by comparing the results obtained by this method with those obtained by three-dimensional finite difference time domain (3-D FDTD) method using perfect matched layer (PML). Also, a 1-to-5 beamsplitter is fabricated and the experimental results are presented.روش طیف زاویه‌ای تکراری (IAS) برای طراحی عناصر نوری پراشی دریچه - محدود یک‌بعدی D -FADOE)1( توسط ملین و نوردین ارائه شده است. ما این روش را برای طراحی عناصر نوری پراشی دریچه - محدود دوبعدی، گسترش داده و با استفاده از آن چند نمونه قطعه اپتیکی طراحی کرده‌ایم. نمونه اول یک منشعب‌کننده 1 به 7 است که یک پرتو تابشی را در مود اصلی، به هفت تار نوری تک مود با بازده پراش 84 درصد جفت می‌کند. نمونه دوم یک تخت‌کننده پرتو گوسی لیزری با بازده پراش 8/74 درصد و نمونه سوم یک منشعب‌کننده پرتو 1 به 3 نامتقارن است. نمونه چهارم شامل سه ریزعدسی با فواصل کانونی مختلف است. الگوی مطلوب توزیع شدت برای این نمونه‌ها در میدان راه نزدیک قرار گرفته است. در ادامه دقت روش تعمیم‌یافته را با مقايسه نتايج با روش سه‌بعدی تفاضل محدود در حوزه زمان D-FDTD)3( با شرایط مرزی جاذب PML بررسی کرده‌ایم. همچنین یک نمونه منشعب‌کننده 1 به 5 ساخته شده و نتایج آزمایش آن ارائه شده است.http://ijece.org/en/Article/Download/27963

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221A Simple and Effective Scheme for Hand Gesture Recognition in Finger Spelling of Farsi Alphabetراهكاري ساده و مؤثر براي تشخیص حروف الفبای فارسی در زبان اشاره حرکات انگشتان323328faمحمدجوادبرزگر سخویدیدانشگاه تربیت مدرساحمدرضاشرافتدانشگاه تربیت مدرس20151125In recent years, automated recognition of gestures in the finger spelling paradigm has become an active research area. Gesture is a combination of hand postures, hand movements, and face gestures; and finger spelling is a way of presenting alphabets of a word that does not exist in the sign language dictionary. In this paper, we present a scheme for hand gesture recognition in finger spelling of Farsi alphabets, where a different shape for hand and fingers denote a different letter in the alphabet. Our scheme has five stages, namely, visual data gathering, preprocessing of the image, detection and extraction of hand’s features, feature reduction and consolidation, and finally, hand gesture recognition. For the last stage (hand gesture recognition), we employ three techniques, namely, the nearest neighbor using the Euclidian distance, the nearest neighbor using the normalized Euclidian distance, and neural networks. For reducing the feature space, we use the discrete cosine transform (DCT), which yields better results as compared to the discrete Fourier transform and Fourier coefficients. We achieved 99.1% correct recognition using neural networks, which is superior to existing schemes.در سال‌های اخیر، تشخیص حرکات اشاره (زبان اشاره) مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. زبان اشاره، ترکیبی از حالات دست، حرکات دست و حالات چهره است. املای انگشتی، یک نمایش برای حروف الفبای کلماتی است که در لغت‌نامه زبان وجود ندارد. در این مقاله یک سامانه املای انگشتی برای تشخیص حروف الفبای فارسی ارائه شده که در آن برای هر حرف الفبا یک شکل دست در نظر گرفته شده است. این سامانه شامل پنج مرحله است: اول، جمع‌آوری داده تصویری؛ دوم، پیش‌پردازش؛ سوم، استخراج و آشکارسازی ویژگی‌های شکل دست؛ چهارم، کاهش اندازه بردار ویژگی و پنجم، پیاده‌سازی تشخیص با استفاده از سه روش نزدیک‌ترین همسایه (معيار فاصله اقليدسي و معيار فاصله اقليدسي نرماليزه) و شبكه عصبي. در این مقاله از تبدیل کسینوسی گسسته (DCT) برای کاهش اندازه بردار ویژگی استفاده شده است که نسبت به روش‌های موجود، نظیر تبدیل فوریه گسسته و ضرايب توصيف‌گر فوريه عملکردی بهتر دارد. نتایج پیاده‌سازی با شبكه عصبي، دقت تشخیص حروف الفبا را 1/99% نشان داده است که نسبت به عملكرد سامانه‌هاي موجود بهبود یافته است.http://ijece.org/en/Article/Download/27964

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237457420091221ECG Signal Handling, Using Differential Pulse Code Modulation Schemeپردازش سيگنال ECG در سيستم مدولاسيون پالس كد تفاضلي329333faحسينبالازاده بهاردانشگاه تبريزیحییصوتي خيابانيدانشگاه تبريز20151125Differential pulse code modulation (DPCM) system plays an important role in communication systems. In this paper a considerable amount of theoretical analysis has been carried out on DPCM structure, degree of predictor and quantizer unit. Simulation has been done using DPCM scheme. Here, instead of direct coding of signal, difference between two signals, input to DPCM and estimated output, is encoded. Consequently, application of the difference signal to quantizer unit, fewer bits for each sample is achieved at the output of the quantizer unit. In this study, Levinson-Durbin algorithm is utilized to design the optimal predictor. For the optimal quantized levels, classical together with Lloyd method are employed. Finally, second order predictor together with optimal quantized levels, 2-bit for normal case and 3-bit for optimal case, is successfully achieved to process ECG signal at DPCM scheme.مدولاسيون پالس كد تفاضلي يا DPCM، نقش مهمي را در سيستم‌هاي مخابراتي ايفا مي‌كند. در اين مقاله بر اساس مطالعه نظري به عمل آمده در شبيه‌سازي سيستم DPCM، طراحي درجه پيشگوكننده و كوانتايزر بهينه به‌نحو مطلوبي انجام گرفته است. به‌جاي كدگذاري مستقيم سيگنال، سيستم DPCM تفاضل بين سيگنال ورودي و سيگنال خروجي پيشگو را كدگذاري مي‌كند. اختلاف حاصله از دو سيگنال، از نظر مقدار خيلي كوچك بوده و با تعداد بيت‌هاي كمتري مي‌تواند كوانتايزه شود. در طراحي پيشگو، الگوريتم لوينسن-درباين و در تعيين سطوح كوانتايزر، روش كلاسيك و روش لويد به كار گرفته شده است. در عمل هر كدام از روش‌هاي به‌كار رفته از ويژگي‌هاي متفاوتي برخوردار مي‌باشند. DPCM طراحي‌شده داراي كمترين تعداد بيت‌هاي لازم براي انتقال داده‌هاي ECG مي‌باشد. در اين مطالعه از طريق كوانتايزر دوبيتي در حالت عادي و سه‌بيتي در حالت كوانتايزر بهينه و پيشگوی درجه 2، نتيجه مطلوبي در پردازش سيگنال ECG حاصل شده است.http://ijece.org/en/Article/Download/27965