تخمین جهت ورود سیگنال های باند پهن بر اساس الگوریتم music دوری و شکل هندسی جدید آرایه

امروزه تخمین جهت ورود (doa) سیگنال‏های باند پهن، در سیستم‏های مخابراتی سیار و باند پهن، مورد توجه بسیار است. نوع الگوریتم و شکل آرایه آنتنی، در فرایند تخمین doa بسیار مهم و تأثیر گذار هستند. لذا در این تحقیق با تمرکز بر الگوریتم طبقه بندی سیگنال های چندگانه(music) و نسخه‏های بهبود یافته آن و در نظر گرفتن شکل جدید آرایه، زاویه ورود سیگنال‏های باند پهن، تخمین زده شده و بهبود یافته است. در این پایان نامه، ابتدا به کلیات تخمین doa و روش‏های آن برای سیگنال های باند باریک و باند پهن پرداخته شده است. سپس نتایج شبیه‏سازی الگوریتم‏های مبتنی بر music باند باریک شامل: music اصلاح شده، root-music و نسخه‏های هموارسازی شده برای سیگنال های باند باریک ایستای ناهمبسته و ناهمدوس و نیز همبسته و همدوس در آرایه یکنواخت خطی (ula) مرسوم، ارائه شده است. همچنین نتایج الگوریتم های music، root-music و music اصلاح شده باند باریک برای سیگنال های باند پهن ناهمبسته ایستا و ایستای دوری آورده شده است. با توجه به نتایج حاصله، واضح است که الگوریتم های باند باریک مذکور در تخمین doa سیگنال های باند پهن ناکارآمد هستند. این به این معنی است که برای تخمین جهت ورود سیگنال های باند پهن باید الگوریتم های باند پهن طراحی و به کار رود. برخی از سیگنال های باند پهن مخابراتی همانند bpsk دارای ویژگی ایستای دوری هستند. به منظور در نظر گرفتن ویژگی ایستای دوری این نوع سیگنال ها، تمرکز این تحقیق بر روی الگوریتم های مبتنی بر music دوری باند پهن است. این الگوریتم‏ها می‏توانند علاوه بر تخمین دقیق زاویه ورود سیگنال، تداخل را نیز حذف نمایند. نتایج شبیه سازی‏های این تحقیق برای سیگنال های bpsk در حضور تداخل، نشان می‏دهد که: 1. با انتخاب مناسب فرکانس دوری، تداخل را می‏توان حذف کرد. 2. تخمین doa به پهنای باند فرکانسی وابسته است. الگوریتم gwcm اثر فرکانس را لحاظ نموده است و از این رو عملکرد بهتری را نسبت به سایر روش ها نشان می دهد. در این پژوهش، برای داشتن تخمین مناسب در همه زوایا و همچنین حذف تداخل در سیگنال های باند پهن ایستای دوری، آرایه هندسی شیروانی-اکبری در کنار روش های مبتنی بر ایستای دوری استفاده شده است. نتایج شبیه سازی این راهکار پیشنهادی، نشان می دهد که علاوه بر افزایش دقت تخمین باند پهن در حضور تداخل، می توان سیگنال های باند پهن زوایای کناری را نیز تخمین زد.