26149

مكان‌يابي خودرو در شبكه‌هاي بين خودرويي اقتضايي با روش سوپررزولوشن

كارشناسي ارشد

مهندسي برق -مخابرات -سيستم

1397

1400/9/6

دكتر محمدحسين كهايي

مهندسي برق

امروزه سيستم حمل و نقل هوشمند بسيار مورد توجه محققان قرار گرفته است. شبكه‌هاي بين خودرويي اقتضايي براي اتصال خودروها و برقراري ارتباط ميان آن‌ها معرفي شده است. مهم‌ترين هدف اين شبكه‌ها ايجاد امنيت درجاده‌ها و جلوگيري از تصادفات است. اما براي برقراري ارتباط ميان خودروها نياز به دانستن مكان خودرو در هرلحظه با دقت مناسب، يك نياز اساسي است. در شرايطي خاص همچون شرايط چندمسيري سيستم موقعيت ياب جهاني دقت لازم را ندارد. در اين شرايط روش‌هاي مكان‌يابي برپايه تخمين جهت سيگنال دريافتي از آنتن‌هاي تعبيه شده در كنار جاده (واحد كنارجاده) مطرح شده‌اند. روش‌هاي تخمين جهت مورد استفاده در اين مقالات مرجع، روش‌هاي برپايه زيرفضاي سيگنال مانند الگوريتم ESPRIT است. كاهش دقت تخمين جهت در شرايطي همچون كاهش توان سيگنال دريافتي، كاهش تعداد سنسورها، شرايط چندمسيري و... در اين روش‌ها يك مشكل اساسي تلقي مي‌شود. كاهش دقت تخمين جهت هم منجر به كاهش دقت مكان‌يابي مي‌شود. نوآوري اين تحقيق استفاده از روش‌ سوپررزولوشن براي تخمين جهت سيگنال دريافتي از آنتن كنارجاده است. نتايج حاصل از شبيه سازي‌ها بيانگر افزايش زياد دقت مكان‌يابي خودرو است. به عنوان مثال زماني كه خودرو در فاصله‌ي حدود دويست متري از آنتن كنار جاده قرار دارد، استفاده از روش ارائه شده در اين تحقيق باعث كاهش خطاي مكان‌يابي در حدود هفت متر شده است. همچنين ميزان تاثير تعداد سنسورها بر دقت مكان‌يابي تحقيق شده است. ميزان تاثير حضور سيگنال‌هاي ديدغيرمستقيم حاصل از پديده چندمسيري بر دقت مكان‌يابي نيز مطالعه شده است.

1400/12/02

Super Resolution Based Vehicle Localization in Vehicular ad-hoc Networks

1/1/1900 12:00:00 AM

Today, the intelligent transportation system has received a lot of attention from researchers. Vehicular ad-hoc Networks have been introduced to connect vehicles and communicate between them. The most important goal of these networks is to create road safety and prevent accidents. But in order to communicate between cars, the need to know the location of the car at all times with proper accuracy is a basic need. In certain situations, such as multi-way conditions, the Global Positioning System does not have the necessary accuracy. In this case, the location methods are based on estimating the direction of the signal received from the antennas installed along the road (roadside unit). The estimation methods used in these reference papers are signal subspace-based methods such as the ESPRIT algorithm. Reducing the accuracy of direction estimation in conditions such as reducing the received signal power, reducing the number of sensors, multidirectional conditions, etc. in these methods is considered a major problem. Decreasing the accuracy of directional estimation also reduces the accuracy of location. The innovation of this research is the use of super-resolution method to estimate the direction of the signal received from the roadside antenna. The results of the simulations show a large increase in the location accuracy of the vehicle. For example, when the vehicle is about 200 meters from the roadside antenna, using the method presented in this study reduces the location error by about seven meters. The effect of the number of sensors on the accuracy of location has also been investigated. The effect of the presence of indirect visual signals from the multidirectional phenomenon on the accuracy of location has also been studied.

شبكه‌هاي بين‌ خودرويي اقتضايي‌، مكان‌يابي خودرو، واحد كنارجاده، تخمين جهت، سوپررزولوشن

Vehicular Ad-hoc Networks, Vehicle localization, Roadside Units, Dirrection of Arrival Estimation, Super Resolution

محمدرضا دادمهر

دكتر محمدحسين كهايي