یکی از مهمترین کاربردهای آرایه ها، تحمین جهت یابی سیگنالهای انتشار یافته درمحیط می باشد. بسیاری از روشهای جهت یابی از دیرباز مورد استفاده قرار می گیرند که به مرور زمان تغییراتی در آنها صورت گرفته است. بسته به شرایط محیط، ممکن است یکی از روشهای جهت یابی عملکرد بهتری نسبت به سایر روشها داشته باشد. نکتهای که مطرح است اینکه اغلب روشهای جهت یابی برای سیگنالهای باریک باند طراحی شده اند. در عمل ممکن است سیگنالهایی که در محیط وجود دارند یا پهن باند باشند و یا اینکه در بینهای فرکانسی مختلفی قرار داشته باشند.یکی از متداول ترین روشها در جهت یابی سیگنالهای پهن باند این است که سیگنال پهن باند را به بینهای مختلف فرکانسی تفکیک نموده و سپس پردازشهای لازم را در حوزة فرکانس انجام دهیم. بر این اساس روشهای مختلفی برای جهت یابی سیگنالهای پهن باند بیان شده است.در برخی از روشها جهت یابی هر بین فرکانسی به صورت مستقل از سایر بینها پردازش می گردد، که به روشهای ناهمبسته مشهور هستند. برخی دیگر از روشها اطلاعات بینهای مختلف فرکانسی را به صورتی با یکدیگر ترکیب می کند و سپس جهت یابی را انجام میدهد (روشهای همبسته). مشکل بزرگ روشهای همبسته این است که بایستی در ابتدا تخمین اولیهای از زوایای ورود منابع داشته باشیم. برخی از روشها نیز هستند که ماهیت آنها متفاوت از روشهای همبسته و ناهمبسته است و میتوان گفت حالت بین این دو روش هستند. از جملة این روشها میتوان به TOPS[1] اشاره کرد. که برای رفع مشکل تخمین اولیة زوایا در روشهای همبسته معرفی شده است.هدف از این پایان نامه بررسی روش های مختلف جهت یابی سیگنالهای پهن باند و مقایسه نحوه عملکرد هر یک می باشد.

مقدمه:

در این فصل از پایان نامه مطالبی به اختصار در جهت آشنایی با مفاهیم پایه میدان‌های الکترومغنطیسی، روش‌های مختلف جهت یابی برای سیگنال‌های باند باریک معرفی گردیده و مزایا و چالش‌های اجرا هر یک از این الگوریتم‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. (فصل اول و دوم)

یکی از موارد بسیار مهم جهت یابی سیگنال‌ها، کاربرد آن در جهت دهی بین تشعشعی آنتن‌ها به منظور ایجاد حداکثر توان ممکن در جهت هدف می‌باشد همچنین به منظور جهت یابی اهداف در ابتدا می‌بایست زاویه ورود هر سیگنال را به آرایه مشخص نمود. با بهره گرفتن از مفاهیم و روش‌های مطرح شده برای سیگنال‌های باند باریک و توسعه آن بر اساس سیگنال‌های باند پهن در فصل سوم به معرفی اگوریتم های مختلف باند پهن ودسته بندی آن پرداخته خواهد شد. یکی از متداول ترین روشها در جهت یابی سیگنالهای پهن باند این است که سیگنال پهن باند را به بینهای مختلف فرکانسی تفکیک نموده و سپس پردازشهای لازم را در حوزة فرکانس انجام دهیم. بر این اساس روشهای مختلفی برای جهت یابی سیگنالهای پهن باند بیان شده است.در برخی از روشها جهت یابی هر بین فرکانسی به صورت مستقل از سایر بینها پردازش می گردد، که به روشهای ناهمبسته مشهور هستند. برخی دیگر از روشها اطلاعات بینهای مختلف فرکانسی را به صورتی با یکدیگر ترکیب می کند و سپس جهت یابی را انجام میدهد (روشهای همبسته). مشکل بزرگ روشهای همبسته این است که بایستی در ابتدا تخمین اولیهای از زوایای ورود منابع داشته باشیم. برخی از روشها نیز هستند که ماهیت آنها متفاوت از روشهای همبسته و ناهمبسته است و میتوان گفت حالت بین این دو روش هستند(فصل چهارم). از جملة این روشها میتوان به TOPS[2] اشاره کرد [16] که برای رفع مشکل تخمین اولیة زوایا در روشهای همبسته معرفی شده است. در فصل آخر با بهره گرفتن از شبیه سازی متلب الگوریتم های همبسته ونا همبسته، را پیاده سازی نموده و نتایج و چالش های مطرح شده را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

فصل اول

اصول انتشار امواج

1-1- مقدمه

در این فصل به صورت خلاصه خروجی آنتن های آرایه ای را پردازش خواهیم نمود. بر این اساس ابتدا میدان انتشار اسکالر[3] آنتن های آرایه ای را توضیح داده و سپس به معرفی سیگنال های باند باریک خواهیم پرداخت و در انتها مدل آرایه ای آنتن ها را در انتقال سیگنال های با پهنای باند گسترده (سیگنال پهن باند) تعریف خواهیم نمود.

1-2- انتشار امواج

همان طور که می دانیم بر اساس معادله ماکسول تابع انتشار موج متغیری از زمان و مکان می باشد. لذا معادله موج سیگنال های الکترو مغناطیسی با توجه به معادله ماکسول به صورت زیر تعریف می گردد:

(1-1)

که در آن شدت میدان الکتریکی، سرعت انتشار موج، عملگر لاپلاسین

(1- 2)

و بردار مکان تعریف می گردد. پس از اعمال به عنوان میدان اسکالر عمومی، معادله سیگنال موج ارسالی در لحظه t و موقعیت مکانی بر اساس معادله زیر محاسبه می گردد :

(1- 3)

که جواب معادله دیفرانسیلی بالا (شکل موج دریافتی) معمولاً به شکل زیر بیان می گردد:

(1- 4)

با جایگذاری معادله (1-4) در معادله (1-3) عبارت زیر حاصل می گردد:

(1- 5)

به ازای کلیه مقادیر , , که در معادله بالا صادق باشد، جواب معادله موج را می توان به شکل قطبی زیر نمایش داد.

(1- 6)

که در آن را بردار عدد موج و تابع نمایی را تابع صفحه موج تک رنگ[4] می نامند. میدان اسکالر را می توان به صورت ترکیب تمامی صفحه های موج برای تمامی فرکانس ها به صورت آن چه در ادامه آمده است، بیان نمود[1]:

(1- 7)

که در آن

(1- 8)

و با توجه به این که

(1- 9)

طبق رابطه (1- 5) نتیجه می شود:

(1- 10)

و مقدار فاز در رابطه (1- 6) به صورت زیر خواهد بود:

(1- 11)

معمولاً جهت و سرعت انتشار، با بردار (بردار آهستگی[5]) معرفی می گردد. با توجه به روابط بالا واضح است که اندازه بردار برابر با عکس سرعت انتشار می باشد. با بهره گرفتن از مختصات کروی مطابق شکل (1-1)
می توان را به صورت زیر نمایش داد:

(1- 12)

با جایگذاری رابطه بالا در معادله مکان – زمان، تابع انتشار سیگنال به صورت زیر به دست می آید:

(1- 13)

کهS( ) تبدیل فوریه تابع می باشد.

شکل 1-1- مختصات کروی

با توجه به این که تابعی از 4 متغیر می باشد، می بایست تبدیل فوریه چهار بعدی
گرفته شود. بنابراین تبدیل فوریه تابع سیگنال ارسالی به صورت زیر تعریف می گردد:

(1- 14)

و میدان موج در راستای محور یعنی به صورت زیر محاسبه می گردد:

(1- 15)

1-3-سنسورهای آرایه ای

هنگامی که آرایه ای از سنسورها در نقاط مختلفی پخش شده باشد، به طور هم زمان سیگنال های ارسالی توسط سنسورها نمونه برداری و ثبت می گردد. به بیان دیگر، سیگنال های آرایه شامل سیگنال های
انتشار یافته و نمونه برداری شده (فضایی و زمانی) توسط هر سنسور می باشد. سیگنال دریافتی توسط سنسور شماره را می توان به وسیله بردار (مکان سنسور ) نمایش داد. هنگامی که تعداد منبع ارسال سیگنال در جهت متفاوت موجود باشد، آنگاه سیگنال نمونه برداری شده در سنسور ام به شکل زیر خواهد بود:

(1- 16)

در این رابطه نویز جمع شونده در سنسور ام می باشد. فرض بر این است که نسبت به سیگنال ارسالی ناهمبسته و از نظر فضایی و زمانی یک فرایند سفید باشد (نویز سفید و ناهمبسته نسبت به منبع موج ارسالی). حتی در صورتی که فرایند نویز سفید نباشد، با مشخص بودن ماتریس کوواریانس آن
می توان فرایند را سفید نمود. به طور خلاصه سیگنال دریافتی در هر سنسور چیزی به جز مجموع سیگنال منبع ارسال موج که به علت فاصله سنسورها با اختلاف زمانی متفاوت از یکدیگر ایجاد می گردد، نیست. از نقطه نظر گیرنده، پارامترهایی که می بایست تخمین زده شود،‌ شامل تعداد منابع تولید کننده سیگنال( )، نوع سیگنال ارسالی ، زاویه افقی ورود سیگنال و زاویه فراز می باشد.

موضوع اصلی این پایان نامه، تخمین زاویه و زاویه است با این فرض که تعداد منابع ارسال سیگنال یا مشخص است و یا درست تخمین زده شده باشد ( معلوم می باشد).

1-4- پردازش سیگنال آرایه خطی

در این بخش موضوعات مربوط به پردازش سیگنال و روش های مورد استفاده برای تخمین جهت سیگنال دریافتی توضیح داده خواهد شد.

[1] Test of Orthogonality of Projected Subspaces

[2] Test of Orthogonality of Projected Subspaces

[3] Propagating Scalar Field

[4]Monochromatic plane wave

[5]Slowness Vector

ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه :163

قیمت : 14700 تومان

—-

**پشتیبانی سایت : * parsavahedi.t@gmail.com**

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

— — —

14,700 تومانافزودن به سبد خرید

—-

پشتیبانی سایت :

* parsavahedi.t@gmail.com

سایت سبز فایل بزرگترین و جامع ترین سایت مرجع فروش و دانلود پایان نامه های مقطع کارشناسی ارشد می باشد. با امکان دانلود رایگان دمو (فهرست و فصل اول همه پایان نامه ها در سایت به صورت رایگان در دسترس است تا کاملا با محتویات آن آشنا شوید) سایت سبز فایل امکان خرید پایان نامه را برای دانشجویان و محققان محترم برای استفاده در تحقیقات فراهم نموده است. برای پیدا کردن پایان نامه مورد نظرتان عبارت مورد نظر خودتان را در کادر زیر جستجو کنید:

لینک رشته های پربازدید : مدیریت حقوق روانشناسی حسابداری جغرافیا جامعه شناسی معماری برق عمران صنایع کامپیوتر مکانیک تربیت بدنی کشاورزی و زیست شناسی