در دهه های متمادی ساختار برق به utility واحدهای عمودی مجتمع منحصر شده بود كه به این طریق توزیع انرژی به مصرف كننده ها با در نظر گرفتن محدودیتهای سرویس دهی، كنترل می شد. در این انحصار در هر utility كه اجزاء اصلی سیستم: تولید، انتقال و توزیع مدیریت می شد. هدف صنعت برق كه افزایش كیفیت با ارائه انرژی قابل اعتماد در نازلترین قیمت به مشتری است تأمین می شود. ایجاد یک محیط تجدید ساختار شده تضمین كننده رقابت است برای اینكه مشتری دارای حق انتخاب برای خرید از تغذیه كنندگان مختلف (تغذیه فرایند خرید برق از تولید كننده و فروش به مصرف كننده می باشد) را دارند.
ایجاد رقابت در utility مجتمع شده عمودی (utility مجتمع عمودی یک تشكیلاتی است كه تمام قسمتهای مختلف تولید، فروش و تحویل یک كالا یا یک سرویس را در خود جای داده است.) نیازمند مجزا سازی سرویسهای خرده فروشی در تولید و انتقال و توزیع است پس utility تولید انحصار طولانی تری نخواهند داشت، مشاغل كوچك در امضاء قرارداد برای خرید برق از منابع ارزانتر آزاد هستند و واحدها به تحویل یا گردش انرژی روی خطوط موجود به ازای یک هزینه ای كه با نرخ تحویل برق utility خودشان بدون هزینه های تولید برق یكسان می باشد متعهد خواهند شد. سیستم عمودی مجتمع شده دائماً براساس سیستم بازار كه در رقابت جهت جایگزینی روش تنظیم بهای برق می باشند تغییر می كند.
بعنوان یک نمونه از تجدید ساختار هایی مثل خطوط هواپیمایی و مخابرات راه دور، انتظار می رود كه تجدید ساختار صنعت برق موجب رسیدن به هدف مهمی همچون كاهش قیمت برق تولید شده برای تغذیه مشاغل كوچك و مصرف كننده ها شود. نرخ تولید برق با اعمال جبر بازار و رقابت بیشتر كاهش می یابد و این كار بوسیله ایجاد یک محیط عملكرد آزاد كه به مشتری امكان انتخاب تغذ یه كننده را بدهد، انجام خواهد شد. در این محیط مشتری ها امكان انتخاب میزان قابلیت اطمینان سرویس كه تعیین كننده كیفیت كالای تولیدی است را با توجه به مسائل اقتصادی دارد. اعمال رقابت باعث افزایش راندمان اقتصادی بوسیله گسترش افق جغرافیایی در عملكرد سیستم های انتقال و تولید متصل بهم می شود.

در صنعت برق و مسئله تجدید ساختار در سیستمهای قدرت استفاده از انرژیهای نو مورد توجه قرار گرفته است. از طرف دیگر مسئله انتقال انرژی الكتریكی و مسایل مرتبط با آن باعث شده كه در برخی موارد تولید انرژی الكتریكی در محل مصرف آن صرفه اقتصادی بیشتری داشته و مورد توجه قرار گیرد. این موضوع در مواردی كه مصرف كنندگان در مناطق دور دست قرار دارند و امكان انتقال انرژی وجود نداشته یا صرفه اقتصادی ندارد اهمیت بیشتری پیدا می كند. جنبه دیگر این مسئله استفاده از انواع دیگر انرژی می باشد كه در كنار تولید انرژی الكتریكی تولید می شوند. یكی از مهمترین نوع این انرژیها گرماست كه می تواند بصورت مجزا برای مصارف دیگر از جمله مصارف خانگی استفاده گردد. بنابراین استفاده از انرژیهای تجدید شونده در محل مصرف و تولید انرژی الكتریكی بصورت تولید پراكنده با بهره گرفتن از انرژیهای نو بعنوان طرحی مناسب برای تولید انرژی الكتریكی مطرح شده است. اما در این طرح مشكلات زیادی نیز وجود دارد. مهمترین مسئله تامین انرژی كافی برای مصرف كنندگان می باشد. همان طور كه می دانیم الگوی انرژیهای تجدید پذیر كه مهمترین آنها انرژی باد و انرژی خورشیدی می باشند قابل پیش بینی نمی باشند و بنابراین نمی توان با تكیه بر این انرژیها بار الكتریكی را تامین نمود. یكی از بهترین گزینه ها برای تامین انرژی الكتریكی استفاده از سیستمهای تركیبی یا هایبرید است كه در آن از منابع مختلف انرژی و ذخیره كننده ها برای تامین انرژی الكتریكی استفاده می كنند. در این سیستمها معمولا از چندین منبع تولید انرژی الكتریكی استفاده می شود كه از جمله آنها می توان به تولید كنندگان انرژی با سوختهای فسیلی مانند دیزل ژنراتورها و میكروتوربینها، منابع تولید انرژی با بهره گرفتن از انرژیهای تجدید پذیر مانند توربینهای بادی و سلولهای خورشیدی و ذخیره كنندگان انرژی الكتریكی اشاره نمود.
فصل اول
كلیات
سیستمهای هایبرید می توانند انرژی الكتریكی را به نحو مطلوبی برای بارهای الكتریكی تامین نموده و از انرژیهای پاك و قابل دسترس و ارزان جهت تولید انرژی الكتریكی استفاده نمایند. اما این سیستمها دارای معایبی نیز هستند كه در ذیل بدانها اشاره می شود:
– سیستمهای هایبرید معمولا از منابع تولید انرژی الكتریكی با بهره گرفتن از سوختهای فسیلی استفاده می كنند كه این مسئله باعث تولید گازهای آلوده كننده محیط زیست از جمله دی اكسید كربن می شود. بنابراین مسئله ایجاد آلودگی در این سیستمها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
– علیرغم پیشرفت تكنولوژی و ارزانتر شدن واحدهای مبدل انرژی الكتریكی و همچنین واحدهای تولید انرژی الكتریكی با بهره گرفتن از انرژیهای تجدید پذیر، هزینه ساخت سیستمهای هایبرید به دلیل وجود این تجهیزات بسیار بالا می باشد و به همین دلیل هزینه برق تولیدی آنها نیز نسبت به هزینه برق در شبكه های الكتریكی معمول بیشتر می باشد. بنابراین توجه به مسئله هزینه انرژی الكتریكی بسیار مهم می باشد.
– مسایل فنی دیگری نیز در این سیستمها مطرح است كه از آن جمله می توان به مسایل حفاظت، قابلیت اطمینان، تنظیم ولتاژ، پایداری و… اشاره نمود.
با توجه به مسایل ذكر شده، برنامه ریزی واحدهای تولید انرژی الكتریكی در این سیستمها متفاوت با برنامه ریزی در سیستمهای قدیمی تولید انرژی الكتریكی می باشد. استفاده از منابع تولید انرژی با بازدهی بالاتر، توجه به مسایل زیست محیطی و پارامترهای دیگر از قبیل عدم قطعیت در افزایش یا كاهش تقاضای انرژی در آینده، دسترس پذیری منابع انرژی و شرایط اقتصادی از جمله مواردی است كه نحوه برنامه ریزی را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به اینكه یكی از مهمترین دلالیل استفاده از سیستمهای هایبرید در تولید انرژی الكتریكی كاهش آلودگی تولید انرژی الكتریكی و استفاده بیشتر از انرژیهای تجدید پذیر بعنوان انرژیهای پاك می باشد میزان آلودگی تولید شده در این سیستمها یكی از مهمترین فاكتورهایی است كه باید در برنامه ریزی این واحدها مورد توجه قرار گیرد. مسئله دیگر مسئله هزینه انرژی الكتریكی در این سیستمها است كه بدلیل استفاده از واحدهای گرانقیمت، نسبت به هزینه انرژی الكتریكی در سیستمهای قدیمی افزایش چشم گیری دارد. بنابراین صرف بدست آوردن طرحی كه حداقل هزینه را با توجه به محدودیت های خاص فنی مد نظر قرار دهد كافی بنظر نمی رسد و جنبه های دیگری از جمله آلودگی و اثرات زیست محیطی نیز باید بعنوان هدف در برنامه ریزی در نظر گرفته شود. علاوه بر این، تاثیر پارامترهای نامشخص دیگر نیز باید در روند برنامه ریزی درنظر گرفته شود زیرا تغییرات این پارامترها ممكن است فرایند برنامه ریزی را تغییر داده و تاثیر زیادی بر روی طرح انتخاب شده داشته باشد لذا طرح انتخاب شده باید نسبت به تغییرات پارامترهای محیطی از ثبات خوبی برخوردار باشد. بطور كلی روند زیر در برنامه ریزی سیستمهای هایبرید بكار گرفته میشود:

– بدست آوردن منابع با تكنولوژی های مختلف جهت تولید انرژی الكتریكی
– برآورده ساختن اهداف سیستم كه شامل كاهش همزمان هزینه و اثرات محیطی است
– پیش بینی شرایط< br />آینده
– بررسی اثر پارامترهای نامشخص بر روی تصمیم گیری نهایی
با توجه به دو مسئله مهم آلودگی و هزینه انرژی الكتریكی، هدف در برنامه ریزی این واحدها علاوه بر هزینه تولید انرژی الكتریكی مسئله آلودگی تولید شده ناشی از تولید انرژی الكتریكی نیز می باشد. بر این اساس روش های مختلفی برای برنامه ریزی و تامین این دو هدف وجود دارند. یكی از روش های ارائه شده در این زمینه، روش تصمیم گیری چند معیاره است كه نه تنها نوعی بهینه سازی در سیستم م یباشد بلكه برمبنای اهداف تعیین شده، گزینه هایی را برای سیستم ارائه می دهد كه با توجه به شرائط نامطمئن حاكم بر فضای برنامه ریزی و با توجه به شاخص های مختلف، گزینه های بهینه را بدست میدهد.

در این مجموعه کوشش شده است تا درقسمت اول آن نمای کلی از خصوصیات و کاربرد های گوناگونی که CPM با h چندگانه داراست، به رشته تحریر درآید. در نخستین گام تجزیه به شکل PAM مدولاسیون فاز پیوسته با h چند گانه به عنوان بحثی زیربنایی بیان می شود. این تجزیه به شکل جملاتی عمومی می باشد که خود تابعی از اندازه الفبا، شاخصهای مدولاسیون و پالس فاز در یک آرایش خاص از CPM می باشد. تعداد پالسهای مورد نیاز برای ساختن دقیق سیگنال نسبت به طرح های h تکی افزایشی نشان می دهد که خود متناسب با تعداد شاخصهای مدولاسیون می باشد. پس از آن تقریبی ارائه می شود که به طور قابل ملاحظه ای تعداد پالسهای سیگنال را کاهش می دهد و نیز خطای میانگین مربع را برای یک مجموعه دلخواه از شاخصهای مدولاسیون، حداقل می کند.
سپس در مورد یک گیرنده MLSE بهینه و جدید برای CPM با h- چندگانه بحث می شود که برمبنای نمایش PAM پایه ریزی شده است. نیز چهار رویکرد مختلف برای ساختن گیرنده های غیر بهینه ای که به طور قابل ملاحظه ای تعداد جملات سیگنال را می کاهند، ارائه می شود. این تکنیکها را برای دو آرایش h چند گانه که امروزه مورد استفاده دارد،بکار برده و عملکرد گیرنده را با شبیه سازیهای کامپیوتری محاسبه می کنیم. بعنوان یک نمونه حالتهای ترلیس از 512به 32 و تعداد فیلترهای منطبق را از 96 به  3کاهش می یابد، که این امر تنها با تنزلی معادل 0/7dB انجام می شود. شبیه سازیها نشان می دهند که این کاهشها در پیچیدگی مزیت عملکرد آرایش های CPM با h- چند گانه نسبت به h تکی راحفظ می کنند. بخش اول این مجموعه بدین ترتیب به پایان می رسد. در بخش دوم وارد مبحث ARTM CPM رده 2 می شویم. ARTM یک مدولاسیون فاز پیوسته پاسخ جزئی با دو شاخص مدولاسیون می باشد که بعنوان استاندارد IRIG106-04 برای دور سنجی در علوم هوانوردی اتخاذ شده است. این شکل موج بدین خاطر انتخاب شده که تقریبًا به سه برابر کارایی طیف فرکانسی PCM/FM دست می یابد. هرچند که گیرنده بهینه به 128 فیلتر منطبق – با مقدار حقیقی – نیاز داشته و مسیر حالت شکل موج را با یک ترلیس 512 حالته و 2048 شاخه ادامه می دهد. تکنیکهای کاهش پیچیدگی گوناگونی به کار برده شده و نتایج افت در کارایی آشکار سازی به لحاظ کمی معین شده است. نشان داده شده که ترلیس 512 حالته کامل برای دستیابی به کارایی مطلوب آشکار سازی نیاز نمی باشد: دو وضعیت 32 حالته مختلف می یابیم که با 0.05dB اختلاف نسبت به حالت بهینه کار می کند. دو وضعیت 16 حالته مختلف می یابیم که با 0.1dB اختلاف نسبت به بهینه کار می کند و یک وضعیت 8 حالته که با 1/05dB اختلاف نسبت به بهینه عمل می کند. نتایج نشان می دهند که برای دستیابی به یک پیچیدگی حالت داده شده، ترکیبی مناسب از دو یا چند تکنیک کاهش پیچیدگی، عموماً به عملکرد بهتری از استفاده یک تکنیک کاهش پیچیدگی می انجامد. سپس به جهت مقایسه ای بین گیرنده های همدوس یا همزمان و نا همدوس یا غیر همزمان یک گیرنده ناهمدوس CPM پاسخ جزیی M سطحی و h چند گانه که براساس اصل تخمین دنباله بر مبنای الگوریتم ویتربی (VA) عمل می کند؛ ارائه می شود. اما یک کاهش قابل ملاحظه در پیچیدگی را نسبت به گیرنده بهینه همدوس تخمین دنباله با احتمال ماکزیمم (MLSE) عرضه می دارد. عملکرد گیرنده با شبیه سازیهای کامپیوتری بدست آمده که نشان از افت 1 تا 6 dB نسبت به گیرنده MLSE برای آرایشهای CPM دارد. این گیرنده در کاربرد هایی که کاهش پیچیدگی و استفاده از سخت افزار موجود مد نظر است، قابلیت خود را نشان می دهد.

یكی از مساله هایی، كه در مكان های حساس، مانند بانك ها و پایگاه های اطلاعاتی، مطرح است، نحوه ی نگه داری كلید رمزها و كلی دهای دس ترسی، و هم چنین، دست رسی به این مكانها و اطلاعات می باشد. اگر این اطلاعات به صورت یک جا و نزد یک فرد یا دستگاه خاص قرار داده شود، ضریب امنیتی به دلایل مختلف كاهش می یابد. یكی از این دلایل امكان مصالح هی فرد نگه دارنده ی كلید رمز با دشمن و فاش ساختن كلید رمز دست رسی به اطلاعات، منابع و یا وسایل حساس و یا
دسترسی دشمن به دستگاه نگه دارنده ی كلید رمز می باشد. از دلایل دیگر، این كه، در صورتی كه كلید رمز به هر علت حضور نداشته باشد، یا دستگاه نگه دارنده ی كلید رمز از كار بیفتد، امكان دسترسی از میان خواهد رفت.
به طور كلی، در دنیای امروز، راه اندازی یک سیستم، از كار انداختن آن، یا امكان دسترسی به اطلاعات و منابع حساس نباید متكی به یک فرد یا دست گاه خاص باشد. به همین دلبل، تسهیم كلید رمز و كلید دست رسی بسیار ضروری است.
فصل یكم
1- آشنایی
در این فصل، نخست، پیش زمینه ای از جرم های كامپیوتری و اهمیت امنیت كامپیوتر داده خواهد شد. سپس، به آشنایی مختصری از تسهیم راز و بررسی دو طرح تسهیم راز اولیه خواهیم پرداخت. در پایان، مساله مورد بررسی در این پایان نامه را بازگو خواهیم كرد، و چگونگی سازمان دهی مطالب را بیان خواهیم نمود.
1-1- جرم های کامپیوتری
در طی سه دهه ی گذشته، سیستمهای كامپیوتری از كامپیوترهای مین فریم به شبكه های متصل به هم پیچیده از سیستم های در دسترس عموم تغییر كرده اند . این كوچك و در دسترس شدن سیستم های كامپیوتری و شبكه ها یک انقلاب ارتباطی را سبب شد، كه تقریباً همه ی جوانب زندگی ما را تحت تاثیر قرار داده است. اینترنت شاید برجسته ترین جلوه این تحول باشد. این شبكه ی جهانی مردم سراسر دنیا را قادر ساخت تا به صورت ساده و ارزان با هم ارتباط برقرار كنند، و فرصت های نویی را در اختیار افراد، دولتها، سازمان ها، و موسسه های علمی گذاشت. آمار نشان می دهد كه، كاربران اینترنت از 16 میلیون نفر در سال 1995 به بیش از 1,5 میلیارد نفر در سال 2009 رسیده است.
با افزایش وابستگی به كامپیوترها در همه ی سطوح زندگی، هر روزه، اطلاعات خصوصی تر و پراهمیت تری در كامپیوترها ذخیره می شوند، و توسط آن ها و شبكه های كامپیوتری تبادل می گردند. این تحولات تهدیدهای جدیدی را برای اطلاعات شخصی و محرمانه ی افراد یا سازمان ها سبب شده است. با وجود به كارگیری دیوارهای آتش قدر تمند و سیستم های امنیتی مدرن، باز شاهد حمله به كامپیوترها و اطلاعات اشخاص و سازمان ها هستیم.

2-1- اهمیت حفاظت اطلاعات
اگر چه نیاز به حفاظت كامپیوتر هم واره وجود داشته است، این نیاز، امروزه، به دلیل پیشرفت چشم گیر تكنولوژی به مراتب بیش تر شده است. در زمان كامپیوترهای مین فریم، تنها دغدغه حفاظت فیزیكی از دست رسی افراد به كامپیوتر بود. پس، حفاظت كامپیوتر مسالهی جدی نبود.
با به وجود آمدن شبكه های كامپیوتری، مساله از حفاظت فیزیكی به حفاظت دسترسی به فایل ها و داده ها تغییر كرده است. بسیاری از شركت ها اطلاعات مهم خود را، مانند اطلاعات كارمندان و پایگاه داد هی مالی، روی سرورهایی، كه با هم در ارتباط هستند، ذخیره می كنند. كنترل دسترسی به این اطلاعات در سرورها اهمیت بسیاری دارد. به همین منظور، راه كارهای احراز هویت كاربر، رمز كردن داده ها و تدابیر امنیتی به كار گرفته شدند، و محدودیت های جدی تری برای دسترسی به شبكه های خصوصی اتخاذ شدند.

در این پایان نامه، یک روش CAD دقیق برای طراحی یک گروه از فیلترهای DR در موجبر دایروی میان تهی ارائه میشود. موجبر دایروی در محدوده کاری فیلتر، زیر فرکانس قطع قرار دارد . این ساختار بر روی اولین فرکانس تشدید مد مغناطیسی متفاطع موجبر که با عنوان (TME01) TME01& معرفی می شود، کار می کند. استفاده از این مد باعث میشود تا به هردو پارامتر تلفات کم و کاهش تحریک فرکانس های تشدید spur برسیم که در مقایسه با عملکرد مد TE01& قابل توجه است.
در حقیقت، کوپلینگ های ورودی و خروجی، که در این پروژه با بهره گرفتن از پروب های کواکسیال ساده با ساختار مناسب پیاده میشوند، باعث میشود که تنها مدهای TM0n در موجبر دایروی تحریک گردند و در نتیجه فرکانسهای تشدید spur های TE0n، همانند مدهای هایبرید در یک ساختار متقارن استوانه ای از بین بروند. همچنین باید توجه کرد که انتخاب مد TE01& موجب افزایش طول ساختار فیلتر نسبت به مد TE01& می شود. فیلترهای DR دارای تلفات کم، عدم، پیچیدگی و هزینه اندك هستند.
معمول ترین نوع ساختارهای فیلتری در گذشته، با بهره گرفتن از DR ها، استفاده از DR های استوانه ای در موجبر مستطیلی و زیر فرکانس قطع آن موجبر، و تحریک آن در فرکانس تشدید مد TE01& الکتریکی بود. هرچند چنین ساختارهایی دارای تعدادد زیادی فرکانس spur در مدهای دیگر بودند که به آسانی تحریک میشدند و علاوه برآن طراحی آنها نیز با روش های تقریبی انجام میشد.
در روش کامپیوتری (CAD) حاضر، پارامترهای مدار معادل که برای مدل کردن انتقال بین موجبر دایروی تهی و موجبر بارگذاری شده با دیالکتریک استفاده میشود، با بهره گرفتن از تکنیکهای mod e matching محاسبه شدند.
در فصل اول این پایان نامه، یک موجبر دیالکتریکی استوانه ای آنالیز میشود. یعنی روابط میدانها در مدهای و بحث میشوند و معادلات پایه آنها استخراج میشوند.
در فصل دوم، تشدیدکننده های میکروویوی مورد بحث قرار می گیرند. مدار معادل آنها در فرکانس تشدید و روابط مورد نیاز برای محاسبه ضرایب کیفیت بررسی میشوند.
در فصل سوم، مدلهای سادهای از تشدیدکننده های دیالکتریکی شامل نظریه رسانای مغناطیسی، موجبرهای دایروی با دیواره های مغناطیسی و مدل cohn مورد بررسی قرار میگیرند.
فصل چهارم شامل بررسی تزویج در DR ها است که به مطالعه DR در یک موجبر زیر فرکانس قطع، حلقه تزویج و تزویج متقابل بین DR ها در یک موجبر میپردازد.
فصل پنجم نیز اختصاص به مطالعه یک روش تقریبی برای محاسبه فرکانس های تشدید طبیعی تشدیدکننده های دی الکتریکی میکروویوی دارد.
در فصل ششم خلاصه ای از مقدمات فیلترهای استاندارد جهت طراحی فیلتر میکروویوی مورد بحث قرار می گیرند که شامل فیلترهای باترورث و چبیچف میباشد.

فصل هفتم نیز به روش طراحی فیلتر DR مد TM در موجبر دایروی همراه با روابط مورد نیاز جهت حصول پارامترهای مورد نیاز فیلتر و اصول پیاده سازی ساختار کوپلینگ ورودی و خروجی میپردازیم.
در فصل آخر و هشتم نیز، نتایج شبیه سازیها و ساخت فیلتر ارائه میشود.