افزایش تحمل پذیری اشکال سیم باینری اتوماتای سلولی کوانتومی در محیط تشعشعات فضایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه الکترونیک، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

ماهواره های مخابراتی عموما خارج از اتمسفر زمین قرار دارند و مهمترین مشخصه این محیط وجود اشعه های یونیزه کننده با انرژی بسیار بالا و در حد مگا الکترون ولت می باشد. مواد نیمه‌هادی بکاررفته در سخت افزار ماهواره ها نسبت به تاثیرات محیط تشعشعات بسیار آسیب‌پذیر می‌باشند و در خواص الکتریکی، نوری و فیزیکی آنها تغییرات موقت یا پایداری پدید می‌آید و پس از مدتی باعث کاهش کارآیی مدار می‏گردد. این مشکلات سبب شده است تا ارایه تکنیک های مقاوم سازی کم هزینه و قابل دسترس، مورد توجه قرار گیرد. امروزه، ماهواره‏های کوچک بسیاری وجود دارد که ماموریت‏های ارتباطی و سنجش را در فضا انجام میدهند و هزینه بالای قرار دادن ماهواره در مدار از یک سو و مشکلات یکپارچه سازی و تطبیق ماهواره و ماهواره بر از سوی دیگر را می توان از جمله دلایل توسعه نانوماهواره ها عنوان نمود. باکاهش ابعاد قطعات، حساسیت مدار بیشتر شده و مدارهای با ابعاد نانو نسبت به تشعشعات محیط فضا آسیب‌پذیرتر هستند. اتوماتای سلولی کوانتومی بدلیل حداقل توان مصرفی، پیشنهاد مناسبی جهت ساخت مدارهای محاسباتی در ابعاد نانو می‏باشند. در این مقاله به ارائه روش افزایش تحمل پذیری اشکال و شبیه سازی آنها در سیم باینری در تکنولوژی اتوماتای سلولی کوانتومی می‌پردازیم.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fault Tolerance Improvement of QCA Binary Wire in Space Radiation Environment

نویسنده [English]

  • Mojdeh Mahdavi
چکیده [English]

Communication satellites are generally outside the Earth's atmosphere and the most important characteristic of this environment is the existence of high energy ionizing radiations of MeV energy. The semiconductor materials used in satellites are highly vulnerable to environmental impacts of radiations and electrical, optical and physical characteristics of these materials will be affected and the circuit efficiency will degrade. Because of these problems the available and cost-accessible techniques should be considered. Nowadays, there are many small satellites with the telemetry and telecommunication missions. The high cost of putting satellites in their orbits and problems related to the integration of satellites and their carriers are among the reasons for the development of nano satellites. Reducing the size of components, circuits become more sensitive and circuits with nano dimensions are more vulnerable to space radiations. Quantum cellular automata circuits with the minimum power consumption are a suitable way for the construction of arithmetic circuits in the nanoscale. Providing a method to increase the fault tolerance and simulation of this method for QCA binary wire is discussed in this paper.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fault Tolerance
  • Space Radiation
  • Quantum Cellular Automata
  • Binary Wire
  • Nano Electronics