شکل دهی تطبیقی باند پهن الگوی تشعشعی آنتن های آرایه ای

برکسی پوشیده نیست که برای استفاده از سرویس های باند پهن در سیستم های مخابراتی بی سیم و رفع نیاز های شبکه های سلولی آینده باید آنها را تا حد ممکن هوشمند طراحی کرد و در این زمینه آنتن های هوشمند از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در واقع آنتن هوشمند سیستمی مرکب از یک آرایه آنتن و قابلیت پردازش سیگنالهای دیجیتال (dsp) است، که می تواند گلبرگ اصلی الگوی تشعشعی آنتن را در جهت سیگنال مطلوب و نول ها را در جهت تداخل ها تنظیم کند. پردازش سیگنال ها در آنتن های هوشمند می تواند شامل سیگنال های باند باریک و باند پهن باشد، که امروزه پردازش باند پهن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پایان نامه، ابتدا روش هایی که در پردازش تطبیقی آنتن های آرایه ای استفاده می شوند بررسی شده و سپس پردازش آرایه ای باند پهن با تمرکز بیشتری مورد توجه قرار می گیرد. در ادامه، با طبقه بندی روش های پردازش باند پهن به دو دسته کلی پردازش در حوزه زمان با استفاده از خطوط تأخیر انشعابی (tdl) و پردازش در حوزه فضا با استفاده از خطوط تأخیر سنسوری (sdl)، به بررسی و شبیه سازی هر کدام از آنها پرداخته می شود. نتایج شبیه سازی های نرم افزاری در محیط matlab، که با استفاده از الگوریتم حداقل میانگین مربعات نرمالیزه شده به دست آمده، نشان می دهد که تقریبا در همه شرایط، ساختار sdl نتایجی بهتر یا مشابه ساختار tdl دارد. لذا در جاهایی که امکان استفاده از ساختار tdl وجود ندارد می توان از ساختار sdl استفاده کرد. در این تحقیق، همچنین راهکارهای جدیدی برای بهبود عملکرد ساختارهای tdl و sdl، بخصوص در مواقعی که سیگنال مطلوب در زوایای کناری آرایه واقع شده است، پیشنهاد و شبیه سازی شده است. راهکارهای پیشنهادی را می توان در سه دسته زیر طبقه بندی کرد: 1- تحقق ساختارهای tdl و sdl با استفاده از آرایه شیروانی-اکبری (saa) به جای آرایه خطی یکنواخت (ula) 2- استفاده از الگوریتم nlms با اندازه گام تطبیقی 3- تلفیق راهکارهای پیشنهادی 1 و 2 (ساختار هندسی جدید + اندازه گام تطبیقی). در این تحقیق، معیارهای ارزیابی مرسوم، نظیر اندازه عامل آرایه(|af|)یا همان الگوی تشعشعی، میانگین مربعات خطای نرمالیزه شده (nmse)، نسبت سیگنال به تداخل به علاوه نویز (sinr) و نرخ خطای بیت (ber) مورد بررسی قرار گرفته اند. شبیه سازی های حاصل از سه روش پیشنهادی، نشانگر بهبود در این معیارها و بالطبع شکل دهی مناسب تر الگوی تشعشعی به صورت باند پهن است.