تخمین زاویه ورود سیگنال با استفاده از پردازش سیگنال آنتن های آرایه ای

تخمین فاصله و زاویه ی مسیر سیگنال دریافتی منابع با استفاده از آنتن‏های آرایه‏ای در دو دهه ی اخیر مورد توجه ویژه قرار گرفته و موضوع پژوهش‏های بسیاری بوده است. در این پایان نامه تعدادی از روش‏های تخمین زاویه ی ورود منابع سیگنال باند باریک و همچنین برخی روش‏های تخمین تعداد منابع سیگنال بررسی و شبیه‏سازی شده و با یکدیگر مقایسه شده اند. تکنیک های زیادی برای تخمین زاویه ی ورود منابع ارائه شده‏اند. از جمله روش‏های موجود برای تخمین زاویه ی ورود می‏توان روش‏های مبتنی بر جهت دهی پرتو، روش های مبتنی بر زیر فضا و همچنین روش هایی که از معیار حداکثر درست نمایی استفاده می نمایند، را نام برد. معمولاً همراه با روش‏های تخمین جهت منابع، از روش‏های تخمین تعداد منابع مانند mdl و aic هم استفاده می شود، این روش ها از تئوری اطلاعات استفاده می کنند. در این پایان نامه برای بالا بردن دقت تخمین و قدرت تفکیک زاویه ی ورود، روشی جدید با استفاده از تفاضل مرتبه دوم ارائه گردیده است که با محاسبه ی تفاضل مرتبه دوم از طیف روش های زیرفضا و جهت دهی پرتو، دقت الگوریتم ها در تشخیص زوایای نزدیک را بهبود می دهد. بدین ترتیب خطای تخمین زاویه ورود به‏طور چشمگیری کاهش می‏یابد. همچنین روش دیگری بر مبنای تجزیه ماتریس کوواریانس داده های خروجی آرایه، پیشنهاد شده است که بدون نیاز به تعداد منابع می تواند راستای ورود سیگنال ها را محاسبه کند، دقت این روش از الگوریتم های زیرفضا کمتر است، ولی مزیت آن این است که به صورت کور راستای ورود سیگنال ها را پیدا می کند. در نهایت نتایج شبیه‏سازی روش‏های بیان شده، ارائه شده است.