16549

16549

مكان يابي منابع ناحيه نزديك همدوس

كارشناسي ارشد

مخابرات سيستم

دي 1395

دكتر فرزان حدادي

برق

در چند دهه اخير تحقيقات بسياري در زمينه تخمين غيرفعال مكان سيگنال¬هاي تابشي به آرايه¬اي از حسگر¬ها، صورت گرفته است. اين تخمين مكان مي تواند در زمينه¬هاي بسياري از جمله مكان¬يابي سيگنال¬هاي صوتي، زيستي ، راداري، سونار و مخابراتي كاربردهاي فراواني داشته باشد. روش¬هاي گوناگوني براي مكان¬يابي منابع سيگنال ناحيه دور و ناحيه نزديك معرفي گرديده است كه از كاربردي¬ترين آن¬ها روش¬هاي تجزيه ماتريس كواريانس فضايي به بردارهاي ويژه آن است كه اساس كار روش MUSIC و روش¬هاي برگرفته از آن مي¬باشد. اين نوع الگوريتم¬ها هم از نظر دقت به طور مجانبي به CRB رسيده و هم داراي ميزان محاسبات قابل قبولي هستند. در زمينه¬هايي چون TWR يا مكان¬يابي سيگنال¬هاي صوتي در محيط¬هاي بسته، به واسطه¬¬¬ي مشترك بودن منبع سيگنال و چندمسيري، سيگنال¬ها به صورت همدوس به آرايه¬ تابش مي¬شوند. روش¬هاي موجود در مكان¬يابي سيگنال¬هاي ناحيه نزديك نمي¬توانند تخمين مناسبي از مكان منابع اين نوع سيگنال-هاي همدوس داشته باشند. اين ¬در حاليست كه روش¬هايي براي مكان¬يابي منابع ناحيه دور همدوس ارائه گرديده است كه در حالت ناحيه نزديك كاربرد نخواهند داشت. در اين پايان¬نامه روشي بر اساس طراحي آرايه¬اي صفحه¬اي معرفي گرديده است كه به واسطه آن بتوان منابع ناحيه نزديك را در حالت همدوسي كامل به وسيله روش¬هاي مبتني بر تجزيه ماتريس كواريانس فضايي كه داراي مزيت¬هاي ذكر شده هستند، مكان¬يابي نمود. همين¬طور طراحي آرايه¬ي صفحه¬اي براي دستيابي به بيشترين دقت تخمين در حالت وجود منبع ناحيه دور و يا نزديك بررسي شده است. در انتها نيز مكان¬يابي منابع سيگنال ناحيه نزديك با در نظر گرفتن افت مسير ميان منابع و حسگرهاي مختلف آرايه مطالعه مي¬گردد.

1395/11/17

1/1/1900 12:00:00 AM

In recent years there has been much research about passive estimation of DOA an​d range of signals impinging on an array. The source location estimation can be applicable in many contexts such as localization of Bio, sound, radar, sonar signals an​d communication. Many methods has been proposed to localize two near-field an​d far-field kinds of signal sources. The most popular methods are eigenstructure algorithms which are based on MUSIC. These algorithms are close to CRB in precision an​d have acceptable computational load. In contexts like TWR o​r speaker localization in a closed environment, due to existance of a common source an​d multipath, signals impinging on the array are coherent. The conventional algorithms in near-field scenario cannot localize such fully correlated signals. Meanwhile, there are some methods in the literature which are capable of localizing far-field coherent signal sources an​d are not applicable for near-field case. In this thesis, a method based on planar array design is proposed by which it can localize fully coherent near-field sources based on eigenstructure techniques. In addition, designing a planar array when a far-field o​r near-field source exists is studied for achieving high estimation accuracy. Finally, near-field source localization in the case of path loss existence between source an​d array sensors is considered.