این امواج توسط حرکت بارهای الکتریکی در یک هادی فلزی یا آنتن شکل می گیرند برای مثال، حرکت متناوب بارها (جریان) در یک آنتن در یک ایستگاه رادیو یا تلویزیون ایجاد می شود و یا در یک ایستگاه پایه سلولی، آنتن موج الکترومغناطیسی را تولید می کند که توسط فرستنده به نقاط دور ارسال می شود و توسط یک گیرنده مثل آنتم پشت بام یا آنتن اتومبیل یا آنتن یک دستگاه تلفن سیار دستی دریافت می شود. عبارت میدان الکترومغناطیسی برای نشان دادن حضور انرژی الکترومغناطیسی از یک مکان داده شده به کار می رود. میدان RF می تواند به صورت میدان الکتریکی و یا میدان مغناطیسی تعبیر شود. همانند هر پدیده مربوط به موج، انرژی الکترومغناطیسی می تواند توسط یک فرکانس و طول موج مشخص شود. طول موج (^) فاصله یک سیکل کامل موج الکترومغناطیسی می باشد که در شکل 1-2 نشان داده شده است. فرکانس (f) تعداد دفعات عبور موج الکترومغناطیسی در یک نقطه داده شده در یک ثانیه می باشد برای مثال یک فرستنده رادیویی که توسط یک ایستگاه رادیویی FM فرستاده می شود. طول موجی در حدود 3 متر و فرکانسی در حدود 100 میلیون سیکل در ثانیه یا 100MHz دارد.

یک هرتز برابر یک سیکل در ثانیه است لذا در این حالت 100 میلیون موج الکترومغناطیسی RF در هر ثانیه از یک نقطه داده شده می گذرد. امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور در فضا منتشر می شوند. طول موج و فرکانس یک موج الکترومغناطیسی به صورت عکس هم توسط یک فرمول ساده ریاضی به هم مرتبط می شوند، حاصلضرب طول موج در فرکانس برابر با سرعت نور است.

خرید متن کامل این پایان نامه :

تا زمانی که سرعت نور در یک فضای خلأ داده شده تغییر نکند امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا طول موج کوتاهتری دارند و امواج با فرکانس پایین طول موج بزرگتری دارند. طیف الکترومغناطیسی (شکل 2-2) شامل فرم های مختلف انرژی الکترومغناطیسی از کمترین انرژی تا بیشترین انرژی مربوط به امواج گاما و x می باشد. امواج رادیویی، مایکروویو، تشعشعات مادون قرمز، نور مرئی و فرابنفش به ترتیب در این رنج قرار دارند. موج RF از طیف الکترومغناطیسی در محدوده 3KHz تا 300GHz قرار دارد. 1 کیلوهرتز معادل یک هزار هرتز بوده و یک مگاهرتز معادل یک میلیون هرتز و یک گیگاهرتز معادل یک بیلیون هرتز است. لذا زمانی که ما رادیویی خود را در فرکانس 101/5 تنظیم می کنید این بدان معنی است که ما امواج رادیویی خود را از ایستگاهی که موج را با فرکانس 101/5MHz ارسال می کند دریافت می کنید.

:
اخیرا كاربرد وسیع باند فرا پهن، نظر گروه كثیری از دانشمندان را به طراحی یک مدار واحد با خصوصیات عالی جلب كرده است. گسترش سریع تكنولوژیهای دیجیتال و نیمه هادی عاملی برای استفاده وسیع از طیفهای پهن و عریض شده است. روش های مختلفی از مدولاسیون و حاملهای باند پهن ارائه شده است.
انتخاب سیگنال باند فرا پهن و مدولاسیون آن، به قابلیت استفاده ، سادگی و هزینه كم برای یک كانال بدون سیم ارتباطی شامل همه مراحل پردازش سیگنال ، بستگی دارد. كانال ممكن است محدودیت های دیگری را هنگام عبور سیگنال به ما تحمیل كند.
اساسا هر سیستم باند فراپهن از قسمتهای زیر تشكیل شده است.

– فرستنده: در حال حاضر حجم گسترده ای از پردازش اطلاعات به صورت دیجیتالی صورت می گیرد كه در آن از پالسهایی با دو سطح بالا و پایین استفاده میشود. یک مولد سیگنال با توان پایین اطلاعات دیجیتال را به پالسهای متوالی تبدیل میكند یا به اصطلاح مدوله میكند. برای این منظور از مدولاسیون های مختلفی از جمله مدولاسیون مكان پالس و مدولاسیون دامنه پالس و… استفاده میشود. سپس سیگنال حاصل به مولد/تقویت كننده سیگنال توان بالای خروجی میرود. در بعضی فرستنده های باند فرا پهن از مولد توان بالا استفاده میشود بدین معنی كه سیگنال پالسی ایجاد شده توسط بخش توان پایین با روشن و خاموش كردن ترانزیستورهای مولد مشابه همین پالسها را با توان بسیار بالا در خروجی ایجاد میكند. در بعضی فرستنده های دیگر نیز ممكن است مشابه سیستم های رایج باند باریک از همان تقویت كننده های توان بالا

خرید متن کامل این پایان نامه :

 برای تقویت سیگنال پالسی استفاده شود.

– آنتن (گیرنده/فرستنده): آنتن در فرستنده در حقیقت پذیرای پالسهای بسیار باریک فرستنده میباشد بدین معنی كه یک جریان لحظه ای بسیار زیاد به آنتن فرستاده میشود. در گیرنده آنتن مانند بقیه سیستمهای باند باریک عمل میكند. ضمنا آنتن ممكن است باعث افت انتشار و اعوجاج نیز شود.
– گیرنده: در ابتدا گیرنده سیستم باند فراپهن مانند سایر سیستمهای باند باریک با پهنای باند فراپهن سیگنال پالس دریافت شده به وسیله آنتن را توسط تقویتكننده كم نویز و فیلتر تقویت و فیلتر كرده و سپس آن را دمدوله و اطلاعات ارسال شده را استخراج میكند.
بعضی فاكتورها مثل تنظیم فركانس و امكان تداخل میان سیستمهای باند فرا پهن و سیستمهای باند باریک دیگر باید به خوبی مد نظر قرار گیرند. واضح است كه استفاده از حامل هارمونیكی سیستم را پیچیده تر میكند. به واسطه افزایش سرعت حالتهای گذرای High-Low میتوان حالتهای گذرای كوتاه را مستقیماً در فضا پراكنده كرد. و حامل هارمونیكی را حذف كرد. اما بعضی كارها از جمله شكل دهی و بحثهای مربوط به توان ضروری است.
طبق گزارش FCC باند فرکانسی 3.1-10.6GHz به UWB اختصاص یافته است. تكنولوژی باند فرا پهن فرصت خوبی را برای نرخ اطلاعات خیلی بالا برای خطوط ارتباطی گیگا بایت، با سرویس بی سیم ارائه می دهد. مقررات FCC، چگالی طیفی توان ماكزیمم را درباند 3.1-10.6GHz روی -41.3 dBm/MHz محدود می کند.
در گیرنده UWB، تقویت كننده كم نویز توسط یک یا چند طبقه گین بدست می آید. بنابر این نمایش نویز گیرنده به عدد نویز و بهره توان تقویت كننده كم نویز بستگی دارد.
در گیرنده UWB، بر خلاف عملكرد در باند باریك، تقویت كننده كم نویز یک بلوك بحرانی است كه سیگنال های ضعیف را از كل باند UWB می گیرد و آنها را با نسبت سیگنال به نویز خوب تقویت می كند. بعلاوه بهره توان بالا و یكنواخت، تطبیق امپدانس ورودی و عدد نویز مناسب در كل باند فركانسی UWB مورد نیاز است.

از گذشته دور تا كنون بشر همواره به دنبال راهی جهت حفظ آثار خود از سوء استفاده و قرار دادن نام و نشانی از خود برروی آثارش بوده است. بر اساس همین میل به دنبال راه های مختلفی جهت رسیدن به مطلوب بوده كه از آن جمله می توان به زدن مهر برروی آثار و یا امضاء و غیره اشاره نمود.

با رشد فناوری دیجیتال طی دهه های گذشته، ارسال و ذخیره رسانه های الكترونیكی افزایش یافته است؛ چرا كه نسخه برداری از داده ها بدون هیچ افت كیفیت و با هزینه ای بسیار اندك امكان پذیر شده است. بدین ترتیب بهره گیری از آثار دیجیتال بدون رعایت حق نشر، دستكاری اسناد و استفاده از اسناد جعلی ابعاد تازه تری یافته است. استفاده از سیستم های رمزنگاری قدیمی این امكان را به وجود می آورند كه تنها دارنده ی كلید بتواند متن رسانه ی رمز شده را مشاهده كند، ولی در چنین حالتی نیز پس از رمزگشایی داده ها، امكان استفاده غیرمجاز از آن وجود خواهد داشت. بنابراین روش های قدیمی رمزنگاری برای جلوگیری از استفاده ی غیر مجاز حملات بد اندیشانه كارایی لازم را نخواهند داشت. در این شرایط گنجاندن داده، به صورت غیرمحسوس، برای جلوگیری از استفاده های غیرمجاز از پتانسیل تجاری بالایی برخوردار است. برای غلبه بر این مشكل، واترماركینگ دیجیتال مطرح شده است. واترماركینگ (فیزیكی) كه در زبان فارسی به چاپ سفید ترجمه شده است، طرحی است

خرید متن کامل این پایان نامه :

 كه علاوه بر طرح زمینه، به صورتی غیر محسوس بر روی اسناد كاغذی چاپ می شود و با كمك رنگ روشن تر و یا از راه در معرض نور قرار گرفتن قابل رؤیت می باشد.

واترماركینگ عمل پنهان سازی یک سری اطلاعات در محدوده یک تصویر، صوت، ویدئو و یا هر سیستم رسانه ای دیگر در محیط كاری خودش است. به دلیل اینكه محافظت از حق كپی امروزه اهمیت زیادی پیدا كرده است اكثر محققان بر این باورند كه این مشكل حق كپی را به خوبی برطرف می كند.
واترماركینگ دیجیتال رابطه ی نزدیكی با نهان نگاری و پنهان سازی داده دارد، البته بسته به كاربردها كه دارد، تفاوت هایی نیز مشاهده می شود. لذا در عین حال كه می توان از مفاهیم مشابه در نهان نگاری برای ارزیابی الگوریتم های واترماركینگ بهره گرفت، نباید از تفاوت هایی كه در عمل بین آن ها وجود دارد، غافل بود.
1-1- پنهان سازی و نهان نگاری
در برخی موارد ممكن است به نظر برسد با رمزنگاری داده ها بتوان یک سطح امنیت مناسب برای آن ها فراهم ساخت، اما این شیوه عملا موجب تحریک مهاجمان می شود. حتی پیش از این نیز مخفی كردن متن بر رمز كردن آن ترجیح داده م یشد. برتری های پنهان نمودن داده بر رمزنگاری در كاربردهای امروزی نیز آشكار است؛ برای روشنی بیشتر تصور كنید كه سفارتخانه ی یک كشور خارجی قصد دارد پیامی را به یک جاسوس ناشناس ارسال كند، در چنین حالتی اگر پیام را به صورت رمز درآورد، منابع اطلاعاتی به راحتی به هویت جاسوس پی می برند. یكی از مهم ترین شاخه های مخفی پنهان سازی، نهان نگاری می باشد. در حالی كه هدف از رمزنگاری محافظت از داده می باشد، در نهان نگاری هدف به طور خاص مخفی كردن وجود آن هاست. در نها ننگاری داده، هدف ارسال یک پیام و اطلاعاتی تحت پوشش ارسال یک داده بی ضرر می باشد. در این جا هدف اصلی داده ای است كه پنهان شده است و اطلاعات پوششی دارای اهمیت نمی باشد. برخلاف نهان نگاری در واترماركینگ، دادهٔ گنجانده شده به دلیل اهمیت بالای سیگنال میزبان می باشد، كه با اهداف متفاوتی نظیر حفظ حق نشر، درستی و تمامیت داده، ر هگیری مسیر انتشار و… انجام می شود. در واقع تفاوت اصلی این دو روش در سیگنال دارای ارزش می باشد كه در نخستین مورد، پیام گنجانده شده و در دیگری خود میزبان است كه دارای ارزش می باشد.

:
در سال 1965، Gardon Moor پیش بینی كرد تعداد ترانزیستورها در مدار مجتمع، هر 18 تا 24 ماه، دو برابر میشود اما، به واسطه تكنولوژی قطعات پیشرفته این قانون در سالهای بعدی با چالشهای زیادی روبرو شد.
مزایای كوچك شدن ترانزیستورها عبارت است از: كاهش منبع تغذیه، افزایش سرعت و جریان ترانزیستورها و نرخ بالای جریان روشن به جریان خاموشی در ولتاژ منبع پایین تر.

با پیشرفت تكنولوژی به ناحیه ی زیر میكرون، حفظ بهبود عملكرد در هر تولیدی، فقط به وسیله انجام مقیاس، به مسئله مشكل و پیچیده ای تبدیل شده است. مقیاس كردن عمق و عرض نواحی سورس و درین، مقدار بار آزاد را كاهش می دهد و منجر به افزایش غیر قابل پذیرشی در مقاومت قطعه می شود. اثرات طفیلی بسیاری از جمله roll off ولتاژ آستانه، كاهش سد پتانسیل درین، سوراخ شدن ولتاژ آستانه، كاهش سد پتانسیل درین، سوراخ شدن كوتاه خوانده می شوند، در نهایت مقیاس كردن را محدود خواهند كرد. به علت این موانع تحقیقات 10 الی 15 سال اخیر، بر روی روش های مؤثر برای حفظ عملكرد بالای قطعه و مصرف توان پایین، متمركز شده است.

خرید متن کامل این پایان نامه :

همان طور كه گفته شد مزایای عملی مقیاس كردن به علت محدودیت های اقتصادی و فیزیكی در حال كاهش است و راه حل های جدیدی پیشنهاد شده است. یكی از این روش ها تغییر در كانال سیلسیمی ماسفت ها می باشد كه امكان افزایش قابلیت حركت حامل و به نوبه ی خود افزایش جریان را به وجود می آورد. در مجموع ساختارهای چند كاناله با لایه های SiGe تحت تنش فشرده و سیلسیم تحت تنش كششی به طور متقارن قابلیت حركت را برای هردوی الكترون و حفره افزایش خواهند داد و نیز تلفیق SOI به CMOS و استفاده از اكسید مدفون در زیر توده سیلسیم مزایایی شامل كاهش ظرفیت خازنی پیوند، افزایش چگالی مدار (به علت عایق بندی محكم) و كاهش قفل شدگی را ایجاد می كند. با پذیرش Si تحت تنش و SOI، نتیجه مطلوبی از تركیب این تكنولوژی حاصل میشود.
فصل اول
سیلسیم تحت تنش
1-1) كانال سیلسیم تحت تنش
ایده استفاده از سیلسیم تحت تنش دركانال ماسفت تقریباًً به بیش از 2 دهه بر می گردد. جریان اشباع ماسفت به وسیله معادله زیر بیان میشود.
از این معادله می توان گفت: با كاهش طول كانال ترانزیستور، جریان افزایش می یابد. امروزه، مشكلات اثر طفیلی، ساخت قطعات با مقیاس بندی بیشتر را با مشكل مواجه كرده است. با توجه به معادله فوق دریافت میشود كه از طریق قابلیت حركت نیز می توان جریان ماسفت را افزایش داد. برای انجام این كار، می توان قطعه را روی یک لایه از سیلسیم تحت تنش ساخت. با داشتن یک كانال با سیلسیم تحت تنش قابلیت حركت حامل در كانال افزایش می یابد. مزیت دیگر تكنولوژی سیلسیم تحت تنش این است كه می توان یک شیب زیر آستانه ثابت را حفظ كرد. با بهره گرفتن از شیب زیر آستانه ثابت، یک قطعه می تواند برای داشتن ولتاژ آستانه بالاتری نسبت به حالت بدون تنش طراحی شود. با افزایش ولتاژ آستانه، جریان كم می شود اما، به طور هم زمان جریان حالت خاموشی نیز، به مقدار قابل ملاحظه ای كاهش می یابد.

انگیزه پژوهش:
یکی از عوامل مهم در پهنه اینترنت امروزه تقاضای استفاده از تصاویر و ویدئو است. اخیرا استفاده از کاربردهای چند رسانه ای در وسایل دستی و قابل حمل پهنای باند قابل دسترس بی سیم را محدود ساخته است. پهنای باند حتی در ارتباطات جدید هم محدود است. فشرده ساز تصویر  JPEG که امروزه به طور گسترده ای به کار می رود، طی چند سال اخیر کامل شده است. تبدیل موجک که اساس تکنیک هایی مانند JPEG 2000 در فشرده سازی تصویر است برتری های قابل توجهی نسبت به روش های قراردادی، از نظر رنج فشرده سازی دارد. امروزه پیاده سازی ها با تبدیل موجک هنوز در حال توسعه و تکامل هستند. پیاده سازی هایی با سخت افزار موثر و انرژی انعطاف پذیر که می تواند توابع چند رسانه ای برای پردازش تصویر، رمزگذاری و رمزبرداری را در دسترس قرار دهد. و به خصوص برای دستگاه های بی سیم قابل حمل دستی بسیار مهم هستند.

پیش زمینه

خرید متن کامل این پایان نامه :

فشرده سازی اطلاعات کامپیوتری یک تکنولوژی توانمند و قوی است، که نقش بسیار مهمی را در امر اطلاعات بازی می کند. در میان انواع مختلف دیتاها، که به طور مشترک بر روی شبکه منتقل می شوند دیتاهای تصویری و ویدئویی توده ای از ترافیک بیت ها را تشکیل می دهند برای مثال برآوردهای جاری نشان می دهد که بالغ بر 40% از حجم اینترنت را دیتاهای تصویری تشکیل می دهند ترکیب رشد انفجاری ارزش دیتاهای تصویری و ویدئویی همراه با موانع تکنولوژیکی تحویل فشرده سازی را کاری باارزش می سازد. در میان چندین استاندارد فشرده سازی قابل دسترس، امروزه استفاده از استاندارد فشرده سازی تصویر JPEG گسترش زیادی یافته است. JPEG از تبدیل کسینوسی گسسته استفاده می کند. به طوری که تبدیل برای بلوک های 8*8 دیتای تصویر به کار برده می شود. استاندارد جدیدتر JPEG2000 بر پایه تبدیل موجک، تحلیلی چند دقتی (رزلوشنی) از تصویر عرضه می کند که با مشخصات سطح پایین بینایی انسان بهترین تطابق را دارد. تبدیل کسینوسی گسسته ضرورتا یکتا است. اما تبدیل موجک ممکن است چندین تحقق داشته باشد. تبدیل موجک اصول مناسبتری برای نمایش تصاویر به ما عرضه می کند، به این دلیل که می تواند اطلاعات را در مقیاس های گوناگون با تغییر کنتراست محلی، به خوبی ساختار مقیاس بزرگ نمایش دهد و بنابراین برای دیتاهای تصویری مناسبتر است.
آرایه های گیتی قابل برنامه ریزی میدانی (FPGAS) به سرعت نمونه طرح را عرضه می کنند. FPGA دستگاه هایی هستند، که می توانند بدون تحمیل هزینه های مهندسی غیر قابل باگشت که نوعا در ساخت IC مرسوم است، برای به دست آوردن توابع مختلف برنامه ریزی شوند. همچنین با بهره گرفتن از این قطعات مشکلات خطایابی و سیم بندی مدارهای آزمایشگاهی بسیار کمتر می شود، و طراحی قابل حمل می شوند. در این کار، معماری تبدیل موجک روی سخت افزار FPGA با قابلیت تغییر ساختار اجرا می شود پایه کار روی FPGA از نوع xilinx است. طرح بر پایه اجرا چند سطح تبدیل گسسته موجک (DWT) است در طراحی xilinx virtex FPGA به کار می رود.
پیاده سازی طرح می تواند برای عملکرد به صورت پردازشگر کمکی برای فشرده سازی و یا حتی به صورت بخشی از الگوریتم برای کاربرد در دستگاه های تلفن همراه استفاده شود اما یک اشکال FPGA، ناشی از بلوک های قابل پیکربندی درشت است. همچنین طرح FPGA اغلب در ترم های فضا و زمان مانند یک طرح IC نیست.