نبرد من کتابی، که توسط آدولف هیتلر نوشته شده است، و بیانگر اندیشههای سیاسی هیتلر و نازیسم میباشد. هیتلر در سال ۱۹۲۴ هنگامی که در قلعه لندربرگ زندانی بود بخش اول کتاب را با دیکته کردن جملات به منشی خود رودلف هس این اثر را به وجود آورد. بخش دوم، پایان همان سال پس از آزادی زودهنگام او از زندان نوشته شد. با قدرت گرفتن ناسیونال سوسیالیستها در آلمان، فروش و توزیع نبرد من نیز رواج گرفت. از اواسط دهه ۱۹۳۰ کتاب هیتلر به خرج دولت به زوجهای تازه ازدواج کرده هدیه میشد، فروش نسخههای دست دوم کتاب ممنوع بود و تدریس آن در مدرسهها به عنوان جزئی از برنامهٔ تبلیغاتی حزب ناسیونال سوسیالیست از همین دوران آغاز شد. از این کتاب تا پایان جنگ دوم جهانی نزدیک به یازده میلیون نسخه انتشار یافت که بخش اعظم آن یا رایگان توزیع، یا به اجبار خریداری شده بود.
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:81
فهرست مطالب :
فصل 1................................................................1
فیبر نوری .................................................................2
فصل 2 ............................................................14
سیستمهای مخابراتی ....................................................15
مدولاتور .............................................................16
تزویج کننده مدولاتور ........................................................19
کانال اطلاعات ..........................................................................20
پردازشگر سیگنال ..........................................................23
محاسبه سطوح توان بر حسب دسیبل ........................32
فصل 3 .....................................................35
طبیعت نور ........................................................36
طبیعت ذرهای نور .....................................................38
مزایای تارها .............................................39
کاربردهای مخابرات تار نوری .......................................46
فصل 4 ....................................................................63
ساختارهای مخابرات ....................................................65
برجهای خودپشتیبان ..............................................65
سازمان ماهوارهای ارتباطات ..............................................71
شرکت PANAM SMAT ...............................................72
اتحادیه ارتباطات تلفنی بینالملل ................................74
کنسول ITU ...................................................75
بخش ارتباطات رادیویی .....................................75
چکیده :
از کجا مرور تاریخی این موضوع را شروع کنیم؟! نورهمیشه با ما بوده است . مخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران پیشرفت بشری ، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال میکرد، شروع شده است . این خود بطور بدیهی یک نوع مخابرات نوری است و در تاریکی قابل اجرا نمیباشد . درخلال روز ،منبع نور برای سیستم مورد مثال خورشید است . اطلاعات از فرستنده به گیرنده روی پرتو نور خورشید حمل میگردد . نور برحسب حرکات دست تغییر وضعیت داده و یا مدوله میگردد . چشم پیام را آشکار کرده و مغز پردازش لازم را روی آن انجام میدهد . در این سیستم ، انتقال اطلاعات کُند ، میزان اطلاعات قابل انتقال در یک زمان معین محدود و احتمال خطا زیاد است . سیستم نوری دیگری که برای مسیرهای طولانیتر مفید است ارسال علائم دودی است . پیام با استفاده از تغییر شکل دود حاصل از آتش ارسال میگردیده است. در این سیستم به طرح و یادگیری یک رمز بین فرستنده و دریافتکننده نیاز میباشد. این سیستم با سیستمهای جدید مخابرات دیجیتال که درآن از رمزهای پالسی استفاده میشود قابل قیاس است .
در سال 1880 الکساندر گراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فوتوفون را اختراع کرد . در این سیستم ، بل از آئینه نازک که توسط صدا به لرزه در میآید استفاده نمود . نور خورشید منعکسه از این آئینه اطلاعات را حمل میکند . در گیرنده ، این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت میکند و در آن به یک سیگنال الکتریکی تبدیل میشود . این سیگنال الکتریکی در یک تلفن مجدداً به سیگنال صوتی تبدیل میگردد . با وجودی که سیستم فوق نسبتاً خوب کار میکرد هرگز یک موفقیت تجارتی کسب نکرد . ابداع لامپهای ساخته بشر منجر به ساخت سیستمهای مخابراتی ساده مثل چراغهای چشمک زن بین دو کشتی و یا بین کشتی و ساحل ، چراغهای راهنمای اتومبیلها ویا چراغهای راهنمائی گردید . در واقع هر نوع چراغ راهنما در اصل یک سیستم مخابرات نوری است .
تمام سیستمهای شرح داده شده فوق دارای ظرفیت اطلاعاتی کمی هستند . یک جهش اساسی که منجر به ایجاد سیستمهای مخابرات نوری با ظرفیت زیاد شد کشف لیزر بود که اولین نوع آن در سال 1960 ساخته شد . لیزر یک منبع انتشار نور با عرض باند کم مناسب ، قابل استفاده به عنوان حامل اطلاعات را فراهم میآورد . لیزرها قابل قیاس با منابع فرکانس رادیوئی مورد استفاده در مخابرات معمولی هستند . سیستمهای مخابرات نوری هدایت نشده (بدون تار) کمی بعد از کشف لیزر توسعه یافتند . مخابره اطلاعات توسط پرتوهای نوری که در جو سیر میکنند به آسانی انجام گردید . نقاط ضعف عمده این سیستمها عبارتند از :نیاز به یک جوّ شفاف ، نیاز به داشتن دید و مسیر مستقیم به فرستنده و گیرنده ، و احتمال آسیب رسیدن به چشم بینندهای که به طور ناآگاهانه ممکن است به پرتو نگاه کند . موارد استفاده اولیه سیستمهای نوری ، هر چند محدود ، باعث ایجاد علاقه به سیستمهای نوری شد که بتواند پرتو نور را هدایت کند و بر معایب ذکر شده در ارسال هدایت نشده نور غلبه نماید .
بعلاوه ، پرتو هدایت شده میتواند در گوشهها (انحراف مسیر) خم شود و خطوط انتقال آن میتوانند در زیر زمین کار گذاشته شوند . کارهای اولیه انجام شده روی سیستمهای لیزری جوی اکثر اصول نظری و خیلی از ادوات لازم برای مخابرات نوری را فراهم نمودهاند . در خیلی از موارد دیودهای نورگسیل (LED ) که به باریکی لیزر هم نیستند مناسب میباشند .
در سالهای 1960 جزء کلیدی در سیستمهای عملی تاری ، یعنی یک تار با کارائی مناسب ، وجود نداشت . هر چند که ثابت شده بود نور میتواند توسط یک تار شیشهای هدایت شود ، تارهای شیشهای موجود بیش از اندازه نور را تضعیف مینمود . در سال 1970 اولین تار واقعی با افت کم ساخته شد و مخابرات تار نوری عملی گردید . این موضوع درست 100 سال پس از آزمایش جانتیندال فیزیکدان انگلیسی بود که به مجمع سلطنتی نشان داد که نور میتواند در طول یک مسیر منحنی در بخار آب هدایت شود . هدایت نور توسط تارهای شیشهای و توسط بخار آب شواهدی بر یک پدیده واحد هستند ( پدیده انعکاس داخلی کلی).
یک گرایش از مهندسی برق است که خود به دو زیر مجموعه میدان و امواج و سیستم تقسیم میشود. در گرایش سیستم هدف فرستادن اطلاعات از یک نقطه به نقطهای دیگر است. اطلاعات معمولاً به صورت سیگنالهای الکترونیکی وارد " فرستنده " میشوند، با روشهای مختلف به "گیرنده" انتقال پیدا میکنند، و سپس دوباره به سیگنالهای الکترونیکی حامل اطلاعات فرستاده شده تبدیل میگردند. مدیومهای ( محیطهای ، کانالهای ، رسانههای ) انتقال سیگنالها از فرستنده به گیرنده شامل سیم مسی ( زوج سیم ، کابل هم محور )، امواج رادیویی ( بیسیم )، موجبرها ،و فیبرنوری میشوند.
سیگنالها و سیستمهای مخابراتی به دو نوع تقسیم میشوند : آنالوگ و دیجیتال. سیگنالهای آنالوگ دارای مقادیر پیوسته در زمانهای پیوسته هستند، در حالی که سیگنالهای دیجیتال فقط در زمانهای معینی ( samples ) دارای مقادیر گسسته ( مثلاً 0یا 1 ) هستند. رادیوهای AM و FM و تلفنهای شهری نمونههایی از سیستمهای مخابراتی آنالوگ هستند. مودمهای کامپیوتر، تلفنهای همراه جدید، و بسیاری از دستگاههای جدید دیگر مخابراتی با سیگنالهای دیجیتال کار میکنند.
اهداف اصلی مهندسی مخابرات عبارتند از فرستادن اطلاعات با بالاترین سرعت ممکن (برایسیسمهای دیجیتال ) ، پایین ترین آمار خطا ، و کمترین میزان مصرف از منابع (انرژی و پهنای باند). برای دستیابی به این اهداف و تجزیه و تحلیل عملکرد سیستمهای مخابراتی ، این رشته مهندسی از آمار و احتمالات بهره فراوانی میگیرد .
فیبر نوری
پس از اختراع لیزر در سال 1960 میلادی ، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت . خبرساخت اولین فیبر نوری در سال 1966 همزمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی برابر با ؟ اعلام شد که عملاً در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال 1976 با کوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فیبر نوری تولیدی شدیداً کاهش داده شد و به مقداری رسید که قابل ملاحظه با سیمهای هم محور بکار رفته در شبکه مخابرات بود .
فیبر نوری از پالسهای نور برای انتقال دادهها از طریق تارهای سیلکون بهره میگیرد . یک کابل فیبرنوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد میتواند صدها هزار مکالمه صوتی را حمل کند . فیبرهای نوری تجاری ظرفیت 5/2 گیگابایت در ثانیه تا 10 گیگابایت در ثانیه را فراهم میسازند . فیبر نوری از چندین لایه ساخته میشود . درونیترین لایه را هسته مینامند . هسته شامل یک تار کاملاً بازتابکننده از شیشه خالص (معمولاً) است . هسته در بعضی از کابلها از پلاستیک کاملاً بازتابنده ساخته میشود ، که هزینه ساخت را پایین میآورد . با این حال ، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل دادهها در فواصل کوتاه به کار میرود . حول هسته بخش پوسته قرار دارد ، که از شیشه یا پلاستیک ساخته میشود . هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل میدهند که باعث میشود که نور در هسته تابیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم میرسند . این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) مینامند . قطر هسته و پوسته با هم حدود 125 میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است ) ، که در حدود اندازه یک تار موی انسان است . بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ ، شامل یک پوشش قرار میگیرد .
یک پوشش محافظ پلاستیکی سخت لایه بیرونی را تشکیل میدهد . این لایه کل کابل را در خود نگه میدارد ، که میتواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد . قطر یک کابل نمونه کمتر از یکاینچ است .
از لحاظ کلی ، دو نوع فیبر وجود دارد : تک حالتی و چند حالتی . فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار میدهد ، در حالی که فیبر چند حالتی میتواند صدها حالت نور را به طور همزمان انتقال بدهد .
2-1 فیبر نوری در ایران
در ایران در اوایل دهه 60 ، فعالیت پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه ، بر پائی مجتمع تولید فیبر نوری در پونک را در پی داشت و عملاً در سال 1373 تولید فیبر نوری با ظرفیت 50000کیلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابلهای نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران آغاز شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند.
فیبر نوری یک موجبر استوانهای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط : میبایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکستهای مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف میشود. این عوامل عمدتاً ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند. منحنی تغییرات تضعیف بر حسب طول موج در شکل زیر نشان داده شده است. سیستمهای مخابرات فیبر نوری گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستمهای انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیتترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهمترین ویژگیهای مخابرات فیبر نوری میباشد. یکی از پر اهمیتترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنالهای حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیمبندی در حوزه زمانی را دارا میباشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامینکننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیجهای کوچک انتقال در حوزه زمانی است. برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی 20 مگاهرتز با داشتن پهنای باد 20 کیلوهرتز دارای گنجایش اطلاعاتی 1,0% میباشد. امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستمهای انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده است. دیر زمانی است که این مطلب که نور میتواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قـرار گیرد به اثبات رسیده است و بشـر امـروزه توانسته است که از سرعت فوقالعـاده آن به بهترین وجه استفاده کند. در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید، در 15 سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبرهای نوری فاکتورهای جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قراردادی تلقی میشد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده میشد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده است. از دلایل این امر میتوان به موارد زیر اشاره کرد : 1) تکنیکهای مخابرات در سیستمهای جدید مورد استفاده قرار میگرفت. 2) سیستمهای جدید با بالاترین تکنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود. 3) انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم میساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات را به صورت بیت به بیت پاسخگو بود.
توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع : از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است.آزادی از نویزهای الکتریکی : بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شیشه به دلیل رسانندگـی انتخاب میشود. در نتیجه یک حامـل موج نـوری مـیتواند از پتـانسیل مـوثـرمیدانهای الکتریکی در امان باشد. از قابلیتهای مهم این نوع مخابرات میتوان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیتهای الکتریکی و یا سیگنالهای مداخلهگر به حداکثر کارایی خود خواهند رسید.
3-1 فیبرهای نوری نسل سوم
طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیدهتری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت، به محدوده 55/1 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد.
4-1 کاربردهای فیبر نوری
کاربرد در حسگرها : استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازهگیری کمیتهای فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آبهای دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سالهای اخیر شروع شده است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهرهگیری میشود بدین ترتیب که ویژگیهای فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازهگیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیرپذیر میشود.کاربردهای نظامی : فیبر نوری کاربردهای بیشماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله میتوان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشکها، ارتباط زیردریاییها ( هیدروفون ) را نام برد.کابردهای پزشکی : فیبر نوری در تشخیص بیماریها و آزمایشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله میتوان چندهسنجی ( دزیمتری ) غدد سرطانی، شناسایی نارساییهای داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازهگیری مایعات و خون نام برد.5-1 فن آوری ساخت فیبرهای نوری
برای تولید فیبر نوری،نخست ساختار آن در یک میله شیشهای موسوم به پیشسازه از جنس سیلیکا ایجاد میگردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر میشود. از سال 1970 روشهای متعددی برای ساخت انواع پیشسازهها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوبدهی لایههای شیشهای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.
6-1 روشهای ساخت پیشسازه
روشهای فرآیند فاز بخار برای ساخت پیشسازه فیبر نوری را میتوان به سه دسته تقسیم کرد :
رسوبدهی داخلی در فاز بخاررسوبدهی بیرونی در فاز بخاررسوبدهی محوری در فاز بخار7-1 مواد لازم در فرایند ساخت پیشسازه
تتراکلرید سیلیکون : این ماده برای تأمین لایههای شیشهای در فرایند مورد نیاز است.تتراکلرید ژرمانیوم : این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیشسازه استفاده میشود.اکسی کلرید فسفریل : برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیشسازه، این مواد وارد واکنش میشود.گاز فلوئور : برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده میشود.گاز هلیم : برای نفوذ حرارتی و حبابزدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار میگیرد.گاز کلر : برای آبزدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است.کاربردهای فیبر نوری
کاربرد در حسگرها : استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازهگیری کمیتهای فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار حرارت، جابجایی، آلودگی آبهای دریا، سطح ضایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سالهای اخیر شروع شده است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهرهگیری میشود بدین ترتیب که ویژگیهای فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازهگیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیرپذیر میشود.کاربردهای نظامی : فیبر نوری کاربردهای بیشماری در و کنترل با آنتنکابردهای پزشکی : فیبر نوری درتشخیص آن جمله میتوان چندهسنجی ( دزیمتری ) غدد سرطانی، شناسایی نارساییهای داخلی بدن، استفاده درفن آوری ساخت فیبرهای نوری
برای تولید فیبر نوری، نخست ساختار آن در یک میله شیشهای موسوم به پیشسازه از جنس سیلیکا ایجاد میگردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر میشود. از سال 1970 روشهای متعددی برای ساخت انواع پیشسازهها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوبدهی لایههای شیشهای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.
روشهای ساخت پیشسازه
روشهای فرآیند فاز بخار برای ساخت پیشسازه فیبر نوری را میتوان به سه دسته تقسیم کرد :
رسوبدهی داخلی در فاز بخاررسوبدهی بیرونی در فاز بخاررسوبدهی محوری در فاز بخارمواد لازم در فرایند ساخت پیشسازه
تتراکلرید سیلیکون : این ماده برای تأمین لایههای شیشهای در فرایند مورد نیاز است.تتراکلرید ژرمانیوم : این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیشسازه استفاده میشود.اکسی کلرید فسفریل : برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیشسازه، این مواد وارد واکنش میشود.گاز فلوئور : برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده میشود.گاز هلیم : برای نفوذ حرارتی و حبابزدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار میگیرد.گاز کلر : برای آبزدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است.8-1 مراحل ساخت
مراحل صیقل گرمایشی : پس از نصب لوله با عبور گازهای کلر و اکسیژن، در دمای بالاتر از 1800 درجه سلسیوس لوله صیقل داده میشود تا بخار آب موجود در جدار درونی لوله از آن خارج شود.مرحله اچینگ : در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده میشود تا ناهمواریها و ترکهای سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند.لایهنشانی ناحیه غلاف : در مرحله لایهنشانی غلاف، ماده تتراکلریدسیلیسیوم و اکسیکلریدفسفریل به حالت بخار به همراه گازهای هلیم و فرئون وارد لوله شیشهای میشوند و در حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی 120 تا 200 میلیمتر در دقیقه در طول لوله حرکت میکند و دمایی بالاتر از 1900 درجه سلسیوس ایجاد میکند، واکنشهای شیمیایی زیر به دست میآیند.ذرات شیشهای حاصل از واکنشهای فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغپرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب میکنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال میشود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف میگردند و به جدار داخلی لوله چسبیده و یکنواخت میشوند. بدین ترتیب لایههای شیشهای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد میگردند و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل میدهند.
فیبر نوری بسترساز تبادل سریع و با کیفیت اطلاعات در عصر کامپیوتر و ماهوارهها بشر میتواند در آن واحد تصویر، صدا و دیگر اطلاعات مورد نیاز خود را در حداقل زمان دریافت یا ارسال کند. همزمان با ورود به قرن 21 توجه دستاندرکاران صنعت مخابرات و مراکز تحقیقاتی به فناوری روز دنیا یعنی فیبر نوری بیشتر شد به اعتقاد یکی از کارشناسان ارتباطات با استفاده از فیبر نوری زیرساختهای محلی و شهری ارتباطات قادر خواهد بود با سرعتهای بیشتر و کیفیت برتر به یکدیگر و به زیرساختهای منطقهای و جهانی اطلاعات بپیوندند.
با بکارگیری آخرین فناوریهای انتقال نوری، زیرساخت لازم برای تمام کاربردهای الکترونیکی از قبیل تجارت الکترونیکی، دولت الکترونیکی و بانکداری الکترونیکی فراهم میشود و ارائه خدمات ارتباطی ارزان، پرسرعت، ایمن و با کیفیت عالی به همه اقشار امکانپذیر میگردد.
فیبر نوری چیست؟ ساختار فنی آن چگونه است و از چه موادی ساخته میشود؟
فیبر نوری یکی از محیطهای انتقال هدایت شده است که در مخابرات مورد استفاده قرار میگیرد. محیط انتقال، جایی بین فرستنده و گیرنده است. وقتی پیامی مانند دیتا، تصویر، صدا و یا فیلم قرار است انتقال داده شود نیاز به محیط انتقالی مثل فضای آزاد که ارتباط « وایرلس » بیسیم را شامل میشود، خط دو سیمه تلفنی، کابل کواکسیال و یا فیبر نوری است. در حقیقت میتوان گفت از نظر ساختاری فیبر نوری یک موج بر استوانهای از جنس شیشه یا پلاستیک است که از دو ناحیه مغزی و غلاف یا هسته و پوسته با ضریت شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده است فیبر نوری از امـواج نـور برای انتقـال دادههـا از طریق تـارهای شیشه یا پلاستیک بهـره میگیرد. هر چند استفاده از هسته پلاستیکی هزینه ساخت را پایین میآورد، اما کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل دادهها در فواصل کوتاه به کار میرود. مغز و غلاف یا هسته و پوسته با هم یک رابط بازتابنده را تشکیل میدهند. قطر هسته و پوسته حدود 125 میکرون است ( هر میکرون معادل یک میلیونیوم متر است ) چند لایه محافظ در یک پوشش حول پوسته قرار میگیرد و یک پوشش محافظ پلاستیکی سخت لایه بیرونی را تشکیل میدهد این لایه کل کابل را در خود نگه میدارد که میتواند شامل صدها فیبر نوری مختلف باشد. هر کابل نوری شامل دو رشته کابل مجزا یکی برای ارسال و دیگری دریافت دیتا در نظر گرفته میشود با گسترش فناوریهای اطلاعات و ارسال پهنای باند بیشتر اطلاعات، ما احتیاج به محیطهای انتقال هدایت شدهای داریم که بتواند پهنای باند بیشتری را هدایت کند. پهنای باند بیشتر به معنای ارسال اطلاعات بیشتر یا سرعت بالاتر اطلاعات است. در حقیقت میتوان گفت ظرفیت و سرعت دو دلیل اصلی استفاده از شبکه فیبر نوری است. امروزه یک کابل مسی انتقال داده را تنها با سرعت یک گیگابایت در ثانیه ممکن میکند در حالی که یک فیبر نوری به ضخامت تار مو امکان انتقالهای چندگانه را به طور همزمان با سرعتی حتی بیشتر از 10 گیگابایت در ثانیه به ما میدهد که این سرعت روز به روز افزایش مییابد. از آنجایی که در فیبر نوری ما از امواج نوری یا لیزری استفاده میکنیم که دارای فرکانس بسیار بالاتری از ماکروویو است بنابراین میتوان پهنای باند بیشتری را ارسال کرد. در مخابرات هر چه فرکانس امواجی که میخواهیم اطلاعات را روی آن ارسال کنیم بیشتر باشد پهنای باند بیشتری را میتوانیم انتقال دهیم.
و...
NikoFile
دانلود سمینار کارشناسی ارشد مهندسی برق مدیریت باتری در خودروهای برقی مختلط با فرمت pdf تعدادصفحات229
این سمینار جهت ارایه در مقطع کارشناسی ارشد طراحی وتدوین گردیده است وشامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینارارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی مااین سمینار رابا قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهد.حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است وفقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی وبالا بردن سطح علمی شما دراین سایت ارایه گردیده است.
فرمت فایل:word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات :138
فهرست مطالب :
آشنایی با ماشین بینایی و تصویر برداری دیجیتالی
1-1کلیات
2-1-بینایی واتوماسیون کارخانه
1- ورود داده
3-1 سرعت واکنش
4-1 واکنش طیف موج
1- نمایش یا وسایل خروجی اطلاعات
2-6-1 تصویر گیری
1- نور پردازی
3-6-1 نور پردازی
1-3-6-1 نور پردازی از پشت :
2-3-6-1نور پردازی از مقابل :
4-3-6-1نور پردازی دارای ساختار :
7-1مفاهیم اولیه پردازش تصویر
3-7-1 مکان پیکسل
4-7-1سطح خاکستری
8-1 هیستو گرام
1-8-1 ایجاد هیستو گرام
میکروکنترلر 8051
3-2حافظه نیمه رسانا:RAM وROM
4-2ابزارهای کنترل/نظارت
1-5-2 معماری سخت افزار
5-2مقایسه ریز پردازنده ها با میکروکنترلرها
2-5-2 کاربردها
6-2 مفاهیم جدید
7-2 مزیت ها و معایب:یک مثال طراحی
2-8-2 بررسی اجمالی پایه ها
3-8-2 ساختار درگاه I/O
9-2 سازمان حافظه
1-9-2 RAM همه منظوره
MOV A,5FH
پرچم سرریز
اشاره گر پشته
اشاره گر داده
ثبات های تایمر
ثبات های وقفه
حالت معلق
4-9-2 حافظه خارجی
7-9-2 عملیات راه اندازی مجدد،reset
1- 3 موتور پله ای و مشخصه های اساسی آن
3- 3 پیشرفت سریع در دهة 1970:
5-3طرح کلی موتورهای پله ای مدرن:
1-5-3 سیستم های کنترل حلقه باز:
ترکیب سیستم:
2-5-3 سیستم های کنترل حلقه –بسته:
نمونه عملی از یک ربات مسیر یاب ساده
1-4 مقدمه
2-4 مکانیک ربات
3-4 سخت افزار
4-4 نرم افزار
1-5-4 حالت های ممکن:
2-5-4 رفع اشکال
منابع:
با ساخت وسایل الکترو مغنا طیسی نظیر انواع الکتروموتورها، بوبین ها ،رله ها وغیره ، انسان قادر شد با بهره گیری از الکترونیک ، کنترل ابزارهای مکانیکی را در دست گیرد و سر انجام با پیدایش میکرو پروسسورها و با توجه به توانایی آنها در پردازش اطلاعات و اعمال کنترلی و همچنین قابلیت مهم برنامه پذیر بودن آنها تحول شگرفی در ساخت تجهیزات الکترونیکی و صنعتی و غیره به وجود آمد.
پیشرفتها و تحولات اخیر باعث پیدایش اتوماسیون صنعتی شده که در بسیاری از موارد جایگزین نیروی انسانی می گردد. به عنوان نمونه انجام امور سخت در معادن و یا کارخانه ها و یا کارهایی که نیازمند دقت وسرعت بالا میباشد و یا انجام آن برای نیروی انسانی خطر آفرین است به انواع دستگاهها و رباتها سپرده شده است. همچنین با پیشرفت الکترونیک در زمینه ساخت سنسورها. بالا رفتن دقت آن ها، امروزه انواع گوناگونی از حسگرها در دنیا تولید می شود که در ساخت رباتها و در زمینه اتوماسیون نقش مهمی را ایفامیکنند.
در این پایان نامه پس از مباحثی در مورد پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051 بصورت مختصر و در حد نیاز و بخش کوچکی در مورد استپ موتورها به طراحی وپیاده سازی نمونه ای کوچک از یک ماشین مسیر یاب پرداخته شده است .شایان ذکر است که مطالب مربوط به طراحی وساخت ماشین بگونه ای بیان شده که توسط هر فردی که آشنایی مختصری با میکرو کنترلرها داشته باشد، قابل پیاده سازی است.
1-1کلیات
تکنولوژی ماشین بینایی وتصویر بر داری دیجیتالی شامل فرایند هایی است که نیازمند بکارگیری علوم مختلف مهندسی نرم افزار کامپیوتر می باشد این فرایند را می توان به چند دسته اصلی تقسیم نمود :
1- ایجاد تصویر به شکل دیجیتالی
2- بکارگیری تکنیکهای کامپیوتری جهت پردازش ویا اصلاح داده های تصویری
3- بررسی و استفاده از نتایج پردازش شده برای اهدافی چون هدایت ربات یا کنترل نمودن تجهیزات خود کار ، کنترل کیفیت یک فرایند تولیدی ، یا فراهم آوردن اطلاعات جهت تجزیه و تحلیل آماری در یک سیستم تولیدی کامپیوتری (MAC)
ابتدا می بایست آشنایی کلی ، با هر یک از اجزاء سیستم پیدا کرد و از اثرات هر بخش بر روی بخش دیگر مسطح بود . ماشین بینایی و تصویر بر داری دیجیتالی از موضوعاتی است که در آینده نزدیک تلاش و تحقیق بسیاری از متخصصان را بخود اختصاص خواهد بود.
در طی سه دهه گذشته تکنولوژی بینایی یا کامپیوتری بطور پراکنده در صنایع فضایی نظامی و بطور محدود در صنعت بکار برده شده است . جدید بودن تکنولوژی ، نبودن سیستم مقرون به صرفه در بازار و نبودن متخصصین این رشته باعث شده است تا این تکنولوژی بطور گسترده استفاده نشود .
تا مدتی قبل دوربین ها و سنسورهای استفاده شده معمولا بصورت سفارشی ومخصوص ساخته می شدند تا بتوانند برا ی منظورخاصی مورد استفاده قرار گیرند همچنین فرایند ساخت مدارهای مجتمع بسیار بزرگ آنقدر پیشرفت نکرده بود تا سنسورهای حالت جامد با رزولوشن بالا ساخته شود .
استفاده از سنسورهای ذکر شده مستلزم این بود که نرم افزار ویژه ای برای آن تهیه شود و معمولا این نرم افزارها نیز نیاز به کامپیوتر هایی با توان پردازش بالا داشتند. علاوه بر همه این مطالب مهندسین مجبور بودند که آموزشهای لازم را پس از فراغت از تحصیل فرا گیرند . زیرا درس ماشین بینایی در سطح آموزشهای متداول مهندسی در دانشگاهها وبه شکل کلاسیک ارائه نمی شد .
تکنولوژی ماشین بینایی در دهه آینده تاثیر مهمی بر تمامی کارهای صنعتی خواهد گذاشت که دلیل آن پیشرفتهای تکنولوژی اخیر در زمینه های مرتبط با ماشین بینایی است واین پیشرفتها در حدی است که استفاده از این تکنولوژی هم اکنون حیاتی می باشد .
1- ورود داده
کنترل در ساده ترین شکل آن مرتبط با تعیین موقعیت و ایجاد دستورات مناسب می باشد تا یک مکانیزم را تحریک نموده ویا عمل خاصی صورت گیرد . هدایت نقاله های هدایت شونده خود کار (AGVS) در عملیات انتقال مواد در یک کارخانه هدایت مشعل جوشکاری در امتداد یک شمایر یا لبه یا انتخاب یک سطح بخصوص برای انجام عملیات رنگ پاشی توسط ربات ، مثلهایی از بکار گیری ، ماشین بینایی در کنترل می باشند . کاربردهای ماشین بینایی در بازرسی مرتبط با تعیین برخی پارامترها می باشد . ابعاد مکانیکی وهمچنین شکل آن ، کیفیت سطوح ، تعداد سوراخها در یک قطعه ، وجود یاعدم وجود یک ویژگی یا یک قطعه در محل خاصی از جمله پارامترهایی هستند که توسط ماشین بینایی ممکن است ، بازرسی می شوند عمل اندازه گیری توسط ماشین بینایی کم و بیش مشابه بکارگیری روشهای سنتی استفاده از قیدها و سنجه های مخصوص و مقایسه ابعاد می باشد . سایر عملیات بازرسی بجز موارد اندازه گیری شامل مواردی چون کنترل وجود بر چسب بر روی محصول بررسی رنگ قطعه ، وجود مواد خارجی در محصولات غذایی نیز با تکنیکهای خاصی انجام می گیرد . کار بازرسی ممکن است حتی شامل مشخص نمودن خواص یا ویژگیهایی الکتریکی یک محصول گردد . با مشاهده خروجی اندازه گیرهای الکتریکی می توان صحت عملکرد محصولات الکتریکی را بازرسی نمود . هر چند که در چنین مواردی چنانچه سیستم بینایی کار دیگری بجز مورد ذکر شده انجام ندهد معمولا روش ساده تر و مقرون به صرفه ترین بدین صورت خواهد بود که کار بازرسی فوق توسط یک ریز پردازنده و ابزارهای مربوط انجام گیرد .
اطلاعات مربوط به کیفیت محصول ویا مواد وهمچنین تعقیب فرایند تولید را می توان توسط ماشین بینایی گرفته ودر بانک اطلاعاتی سیستم تولید کامپیوتری جامع بطور خود کار وارد نمود . این روش ورود اطلاعات بسیار دقیق و قابل اعتماد است که دلیل آن حذف نیروی انسانی از چرخه مزبور می باشد . علاوه بر این ورود اطلاعات بسیار مقرون به صرفه خواهد بود چرا که اطلاعات بلافاصله پس از بازرسی وبه عنوان بخشی از آن جمع آوری و منتقل می شوند .
میزان پیچیدگی سیستم های بینایی متفاوت می باشد این سیستم ها ممکن است منحصر به یک سیستم بارکدینگ معمولی که برای مشخص نمودن محصول جهت کنترل موجودی بکار می رود تشکیل شده باشد یا ممکن است متشکل از یک سیستم بینایی صنعتی کامل برای اهدافی چون کنترل کیفیت محصول باشد .
3-1 سرعت واکنش
زمان مورد نیاز برای تصمیم گیری توسط ماشین بینایی بستگی به اندازه ماتریس تصویر یا زمان پردازش لازم در کارت تصویر گیر و نوع دوربین دارد . دوربیهایی نوع لاچکی که با استاندارد Rs-170 کار می کنند تعداد 30 تصویر در ثانیه تولید می کنند که این تصاویر بر روی مونیتورهای موجود در بازار قابل نمایش هستند . چنانچه از استاندارد Rs-170 استفاده نشود می توان تعداد تصاویر در ثانیه را پنج تا ده برابر افزایش داد . دوربینهای حالت جامد می توانند در زمان بسیار کوتاه معادل ( میکرو ثانیه تصویر گیری کنند زمان لازم جهت خواندن سیگنال تصویر از سنسور دوربین بستگی به اندازه ماتریس سنسور سرعت پردازش و پهنای باند سیستم دارد. با استفاده از تکنیکهای پردازش موازی می توان زمان پردازش را متناسب با تعداد پردازشگرهای موازی کاهش داد .
زمان واکنش سیستم بینایی انسان در حدود 6% ثانیه یا 16/1 ثانیه می باشد این موضوع توسط این حقیقت تائید می شود که وقتی تصاویر ، با سرعت 30 عدد در ثانیه یک صحنه متحرک را نشان می دهند چشم انسان قادر به تشخیص انقطاع بین تصاویر نیست .
سیستم های ماشین بینایی مورد استفاده در صنعت که برای کنترل بر چسب روی بطریها بکار می رود می توانند با سرعتی معادل 900 بطری در دقیقه یا در صورت یک بطری در 7% ثانیه کار کنند . البته می توان با گرفتن تصاویری که بیش از یک بطری را در بر می گیرد سرعت کنترل را بیش از این نیز افزایش داد . سرعت چشم انسان برای انجام کار مشابه حداکثر 60 بطری در دقیقه می باشد که این سرعت در اثر خستگی و شرایط نامساعد محیطی کاهش نیز می یابد .
-6-1 تصویر گیری
تصویر گیری در ماشین بینایی یعنی تبدیل اطلاعات تصویری یک شئی فیزیکی و خواص ظاهری آن بصورت داده های عددی است بگونه ای که این تصویر می تواند از توسط پردازشگر پردازش شود تصویر گیری ممکن است شامل چهار فرایند زیر باشد :
1- نور پردازی
2- تشکیل تصویر یا متمرکز کردن آن
3- تبدیل تصویر به سیگنالهای الکتریکی
4- قالب بندی کردن سیگنال خروجی تصویر
3-6-1 نور پردازی
نور پردازی یک عامل کلیدی وتاثیر گذ ار بر روی کیفیت تصویر تشکیل شده است که به عنوان ورودی ماشین بینایی مورد استفاده قرار می گیرد ممکن است تا 30 درصد حجم کار و تلاش طراحی اجزاء یک سیستم ماشین بینایی را بخود اختصاص دهد .
بسیاری از سیستم های ماشین بینایی که در گذشته در صنعت بکار رفته اند از نور قابل رویت استفاده کرده اند که علت آن از یک طرف در دسترس بودن آن واز طرف دیگر خود کار نمودن عمل بازرسی که قبلا توسط کارگر انجام می شده است می باشد بازرسی توسط کارگر براساس توانایی چشم ودر محدوده طول موج نور قابل رویت می باشد چهار نوع لامپ از لامپهایی که نور قابل رویت تولید می کنند واغلب در صنعت استفاده شده اند عبارتند از : لامپهای التهابی فلورسنت بخار جیوه وبخار سدیم استفاده از نور غیر قابل رویت شبیه اشعه ایکس ماوراء بنفش و مادون قرمز بدلیل نیاز به انجام بررسی های ویژه که توسط نور قابل رویت انجام پذیر نیست ، روبه افزایش است روشهای نور پردازی جهت کار بردهای صنعتی ماشین بینایی شامل چهار دسته زیر است :
1- نور پردازی از پشت
2- نور پردازی از مقابل
3- نور پردازی دارای ساختار
4- نور پردازی لحظه ای
نور پیرامون محیط کار که منابعی بجز منبع اصلی نور پردازی سیستم ماشین بینایی بر مجموع میزان نور تابیده شده برجسم اثر گذاشته وبطور کلی بصورت نویز در داده های تصویری ظاهر می شود .
برای کم کردن تاثیر نور پیرامونی می توان از پرده نوری یا دیواره های محافظ استفاده نمود تا از ورود آن به لنز دوربین جلوگیری شود .
1-3-6-1 نور پردازی از پشت :
وقتیکه شی مورد بررسی بین دوربین و منبع نور قرار می گیرد نور پردازی را اصطلاحا نور پردازی از پشت می گویند در این روش سایه ای از جسم تشکیل می شود و مرز جسم کاملا مشخص می باشد . (شکل 1-1)
مزیت نور پردازی از پشت ایجاد تصاویر با کنتر است بالاو تفکیک آسان مرز جسم می باشد کنتر است بالاباعث کم شدن پردازش های بعدی شده همچنین از حساسیت سیستم به تغییرات نوردهی منبع نور می کاهد در مورد نور پردازی اجسامی که مسطح نیستند ممکن است لازم باشد تا با استفاده از عدسی های مناسب نور به جسم تابانده شود .
روش نور دهی از پشت برای اعمالی از قبیل تشخیص ترک ، مک و وجود اشیاء خارجی در قطعات شفاف ایده آل می باشد . تشخیص ترک الستخوان در تصاویر اشعه X واندازه گیری میزان تنش انرژی و حرارتی از یک ساختمان توسط پرتو مادون قرمز از جمله مثالهای این روش نور پردازی می باشند .
دانلود سمینار کارشناسی ارشد مهندسی برق احساس وکنترل الکترونیکی شتاب سنج mems با فرمت PDF تعداد صفحات84
این سمینار جهت ارایه در مقطع کارشناسی ارشد طراحی وتدوین گردیده است وشامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینارارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی مااین سمینار رابا قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهد.حق مالکیت معنوی این اثر , مربوط به نگارنده است وفقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی وبالا بردن سطح علمی شما دراین سایت ارایه گردیده است.