طراحی فیلترهای (لامپ المان) پایین گذر به کمک الگوریتم ژنتیک

یشنهاد پروژه درس سیستم‌های هوشمند

دراین  پروژه الگوریتم ژنتیک و روش هوش جمعی را بعنوان روشهاي نوین بهینه سازي معرفی و از آنها در طراحی یک فیلتر پایین گذر استفاده میکنیم .در انتها ضمن مقایسه دو روش وروش کلاسیک  ، نحوه عملکرد عملگرهاي الگوریتم ژنتیک در نتیجه طراحی بررسی میشود. برنامه هاي الگوریتم ژنتیک با نرم افزار مطلب و شبیه سازي مدار با نرم افزار مایکروویو (microwave office ) صورت میگیرد.

روش هوشمند پیشنهادی:

طراحی مدارات الکترونیکی از جمله زمینه هایی است که در آن الگوریتم ژنتیک به خوبی پاسخ داده است.اغلب در هنگام طراحی مدارهاي الکترونیکی، به خاطر وجود محدودیت هایی در روال طراحی، مجبوریم از روابط و مدل هاي تقریبی براي المانهاي مختلف استفاده کنیم و این سبب می شود که نتایج پس از شبیه سازي، با مقادیر مورد انتظار متفاوت باشد. این تفاوت ممکن است در مدارهاي ساده و کوچک قابل چشم پوشی باشد، اما در مدارهاي پیچیده، بسیار بزرگ و چند طبقه ایجاد مشکل می کند. در اینجا بکمک الگوریتم ژنتیک با قرار دادن تعداد بیت هاي بیشتر براي متغیر موثرتر سرعت همگرایی را بالا ببریم و به نتایج بهتري برسیم. روش دیگر این است که الگوریتم فقط مقادیرقطعات را تعیین می کند و توپولوژي مدار و تعداد المان ها توسط طراح تعیین می شود سپس مداري با اندازه هاي بهینه براي المان هایش تولید می شود. مزیت این روش دقت و سادگی آن بوده و اشکال آن زمانگیر بودن آن است .براي نوشتن برنامه الگوریتم ژنتیک باید کروموزومها که معرف اندازه المانها در هر مرحله هستند را تشکیل دهیم. در این مساله یک کروموزوم از ۹ ژن تشکیل میشود که به علت شباهت المانها تعداد بیتهایی که براي هرکدام از ژنها در نظر گرفته ایم یکسان و برابر ۱۰ بیت است. اندازه جمعیت اولیه و تعداد نسلها را در هر مرحله متغیر میگیریم . براي افزایش سرعت همگرایی، براي هر کدام از متغیرهایمان حدي راتعیین می کنیم. محدوده هایی که براي هر کدام از المان ها در طراحی فیلتر درنظر گرفته شده  بین ۰تا ۱۰۰۰نانوفاراد و برای سلفها از ۰ تا ۵۰۰نانو هانری می باشد.

۱-Y. Rahmat-Samii and E. Michielssen, Electromagnetic Optimization   by Genetic Algorithms, John Wiley & Sons, 1999

۲-J. P. Berenger, “A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves,” J. Comput. Phys., vol. 114, no. 2, pp. 185- 200, Oct. 1994.

۳- G. L. Matthaei, Microwave Filters, Impedance – Matching Networks, and Coupling Structures, Artech House, 1985.

لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد