پایان نامه برق (مخابرات-سیستم): حذف تداخل در کانال مرجع رادار پسیو مبتنی بر سیگنال پخش تلویزیون دیجیتال توسط فرستنده های زمینی با رویکرد بازتولید

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق گرایش برق-مخابرات

با عنوان :حذف تداخل در کانال مرجع رادار پسیو مبتنی بر سیگنال پخش تلویزیون دیجیتال توسط فرستنده های زمینی با رویکرد بازتولید

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق-مخابرات سیستم

حذف تداخل در کانال مرجع رادار پسیو مبتنی بر سیگنال پخش تلویزیون دیجیتال توسط فرستنده­های زمینی با رویکرد بازتولید

اساتید راهنما:

دکترمصطفی درختیان          

دکتر عباس شیخی

بهمن ماه 1392

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده

حذف تداخل در کانال مرجع رادار پسیو مبتنی بر سیگنال پخش تلویزیون دیجیتال توسط فرستنده­های زمینی با رویکرد بازتولید

به کوشش

زهره اسدسنگابی

در این پایان نامه یک گیرنده­ی دیجیتال جهت پردازش سیگنال در گیرنده­ی مرجع رادار پسیو مبتنی بر مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد(OFDM) پخش زمینی تلویزیون دیجیتال(DVB-T) ارائه شده است. این گیرنده شامل بلوک­های هم­زمان­سازی، تخمین آفست فرکانسی و تخمین­گر کانال می­باشد. پس از همزمان­سازی، به تخمین و جبران آفست فرکانسی که هر دو با بهره گرفتن از تشخیص موقعیت زیرسمبل­های پایلوت انجام می­شود، می­پردازیم. سپس با بهره گرفتن از دو روش درون­یابی خطی و کمترین مربع خطا ( LS) تخمین کانال انجام می­شود. پس از اینکه کانال تخمین زده شد، به همسانسازی کانال خواهیم پرداخت و نهایتا نسخه­ی بازتولید سیگنال ارسالی ساخته می­شود. جهت بررسی کارایی گیرنده موردنظر منحنی احتمال خطای آشکارسازی سمبل­ها را بر حسب نسبت توان سیگنال­ به توان نویز برای روش­های مختلف تخمین کانال ترسیم نموده­ایم. همچنین برای بررسی دقیق­تر کارایی الگوریتم­های پیشنهادی منحنی اتلاف تضعیف کلاتر در گیرنده­ی مراقبت رادار پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T ترسیم کرده­ایم تا مشخص نماییم که اگر با بهره گرفتن از سیگنال بازتولید شده در گیرنده­ی پیشنهادی، کلاتر را در گیرنده­ی مراقبت تضعیف نماییم این مقدار تضعیف نسبت به وضعیتی که سعی کنیم در گیرنده­ی مراقبت با بهره گرفتن از نسخه­ی ایده­آل از سیگنال ارسالی، کلاتر را حذف نماییم، دچار اتلاف خواهد شد.

کلید واژگان: همزمان سازی، همسان سازی، بازتولید

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                   صفحه

فصل اول: مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………….   1

1-1- مقدمه­ای بر رادار پسیو ………………………………………………………………………………………………………   2

1-2- مروری بر سیستم DVB_T ………………………………………………………………………………………………. 5

1-3- ساختار پایان نامه ……………………………………………………………………………………………………………………. 7

فصل دوم: ساختار فریم OFDM …………………………………………………………………………………………………….. 9

2-1- مقدمه­ای بر OFDM ………………………………………………………………………………………………………….. 10

2-2- ساختار فرستنده و گیرنده­ی OFDM ……………………………………………………………………………….. 15

2-2-1- پریود سمبل، فواصل و فضای حامل ……………………………………………………………………… 16

2-2-2- پیاده سازی با بهره گرفتن از FFT و IFFT ………………………………………………………………… 18

2-3- مزایا و معایب سیستم­های OFDM …………………………………………………………………………………… 20

2-4- ساختار فریم OFDM در گیرنده­ی DVB-T …………………………………………………………………….. 21

2-4-1- نقاط منظومه­ای…………………………………………………………………………………………………………………30

فصل سوم: آشنایی با پخش زمینی تلویزیون دیجیتال ………………………………………………………………. 32

3-1- معایب انتقال آنالوگ ………………………………………………………………………………………………………….. 33

3-2- مزایای سیستم دیجیتال ……………………………………………………………………………………………………. 35

3-2-1- کیفیت تصاویر ارسالی دیجیتال و آنالوگ ……………………………………………………………. 37

3-3- اجزای یک سیستم تلویزیون …………………………………………………………………………………………….. 38

3-3-1- طراحی تلویزیون ………………………………………………………………………………………………….. 40

3-3-2- تلویزیون همراه (DVB_T MOBILE) ……………………………………………………………….. 41

3-4- گسترش جهانی تلویزیون دیجیتال …………………………………………………………………………………… 42

3-4-1- تلویزیون دیجیتال در ایالات متحده ……………………………………………………………………. 42

3-4-2- تلویزیون دیجیتال در اروپا …………………………………………………………………………………… 43

3-4-3- تلویزیون دیجیتال در ژاپن …………………………………………………………………………………… 43

3-4-4- نحوه­ی پوشش DVB_T در ایران ……………………………………………………………………….. 44

3-5- سازمان­ها و استانداردهای عمومی تلویزیون دیجیتال ………………………………………………………. 46

3-6- فرستنده­های تلویزیون دیجیتال ……………………………………………………………………………………….. 49

3-6-1- لزوم فشرده سازی به روش MPEG-2 ………………………………………………………………….. 51

3-6-2- کدهای درونی(کد کانولوشنال) ……………………………………………………………………………. 54

3-6-3- مدولاسیون درونی(داخلی) …………………………………………………………………………………… 55

3-6-4- کدگذاری خارجی …………………………………………………………………………………………………. 56

3-6-5- مدولاسیون درونی(داخلی) ………………………………………………………………………………….. 57

3-7- باند ارسال ………………………………………………………………………………………………………………………….. 58

3-8- منطقه­ی پوشش فرستنده …………………………………………………………………………………………………. 58

3-9- دریافت سیگنال دیجیتال ………………………………………………………………………………………………….. 59

3-10- اصطلاحات دیجیتالی ………………………………………………………………………………………………………. 61

فصل چهارم: شبیه­سازی گیرنده­ی سیگنال DVB_T ………………………………………………………………… 63

4-1- گیرنده­ی سیگنال DVB_T ………………………………………………………………………………………………. 64

4-1-1- مشخصات سیستم DVB_T …………………………………………………………………………………. 65

4-1-2- گیرنده­ی پیشنهادی ……………………………………………………………………………………………… 66

4-2- همزمان­سازی …………………………………………………………………………………………………………………….. 67

4-3- تخمین آفست فرکانسی   …………………………………………………………………………………………………… 70

4-4- تخمین کانال ………………………………………………………………………………………………………………………. 76

4-4-1- روش درون یابی خطی …………………………………………………………………………………………. 76

4-4-2- روش کمترین مربعات (LS) ………………………………………………………………………………….. 78

4-4-3- تخمین کانال متغیر با زمان …………………………………………………………………………………. 81

4-5- همسان­سازی ……………………………………………………………………………………………………………………. 82

4-6- دی­مدولاسیون …………………………………………………………………………………………………………………. 83

4-7- روش بازتولید ……………………………………………………………………………………………………………………. 83

4-8- حساسیت سنجی روش بازتولید ………………………………………………………………………………………. 84

فصل پنجم: نتایج …………………………………………………………………………………………………………………………. 96

– فهرست منابع ……………………………………………………………………………………………………………………………100

– چکیده به زبان انگلیسی ……………………………………………………………………………………………………………103

فهرست جدول­ها

عنوان و شماره                                                                                                     صفحه

1-1: قابلیت رزولوشن در برد برای چند سیگنالینگ مختلف                                          7

2-1: پارامترهای اساسی در استاندارد a 802.11 OFDM IEEE                               14

2-2: اطلاعات مربوط به نرخ بیت ارسالی(Mbits/sec) بر حسب اطلاعات مدولاسیون­ها و نرخ کدینگ متفاوت                                                                                                  17

2-3: پارامترهای مودهای 2k و 8k                                                23

2-4: مشخصات فریم OFDM و مقادیر ممکن برای T_u و ∆ در فریم OFDM                     24

2-5: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند8 مگاهرتز                     25

2-6: فاصله­ی محافظ و نرخ کد مدولاسیون­های QPSK، 16QAM، 64QAM                     25

2-7: محل پایلوت­های پیوسته در هر سمبل OFDM                                                       28

2-8: شماره حامل­های TPS در هر سمبل OFDM                                                             29

3-1: شهرهای تحت پوشش DVB-T در ایران                                                         45

3-2: استانداردهای تلویزیون دیجیتال                                                                     46

3-3: استانداردهای MPEG                                                                                             47

3-4: استانداردهای DVB                                                                                                        47

3-5: مقایسه­ استانداردهای مختلف                                                                       49

3-6: مشخصات DVB_T در ایران                                                                          51

فهرست شکل­ها

فصل اول

1- مقدمه

1-1- مقدمه­ای بر رادار پسیو

فضای اطراف ما آکنده از امواج رادیویی است که در تمام جهات در حال انتشار می­باشد. امواج رادیویی، امواج مغناطیسی می­باشند که معمولا توسط آنتن منتشر می­شوند. واژه­ی رادار (Radar)[1] از حروف اول چند کلمه­ی انگلیسی به معنای آشکارسازی و فاصله­یابی با بهره گرفتن از امواج رادیویی، ساخته شده است. این واژه که امروزه در سرتاسر دنیا کاربرد دارد، همانند رادیو و تلویزیون یک اصطلاح بین ­المللی شده است. با رادار می­توان درون محیطی را كه برای چشم، غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریكی، باران، مه، برف، غبار و … . امواج رادیویی برد زیادی دارند، توسط انسان­ها قابل حس نیستند و کشف و دریافت آن­ها حتی هنگامی که ضعیف هم شده ­اند به­ راحتی امکان­پذیر است. بنابراین رادار دستگاهی است که به وسیله­ی امواج رادیویی می ­تواند وجود شیئی را کشف و فاصله­ی آن را تعیین نماید. سیستم­های راداری متداول از یک بخش فرستنده و گیرنده تشکیل می­شوند که اغلب از یک آنتن برای ارسال و دریافت استفاده می­ کنند. اولین تجربه در مورد بازتابش امواج رادیویی توسط هرتز آلمانی در سال 1886 به­دست آمد. در سال­های 1920 تا 1930 پیشرفت­هایی در جهت ساخت رادار با قابلیت­های تعیین فاصله­ی اهداف صورت گرفت. در سال 1960 استفاده از رادارهای هوایی و فضایی توسعه یافت و علاوه بر کاربرد نظامی، جهت نقشه­ برداری جغرافیایی و اکتشافات علمی و … مورد استفاده قرار گرفتند. رادارها براساس محل قرار گرفتن فرستنده و گیرنده به رادارهای تک­پایه[2]، دو­پایه[3] و یا چند­پایه تقسیم می­شوند. رادارهای اولیه همگی دو­پایه بودند. با پیشرفت تکنولوژی آنتن­هایی ساخته شدند، که قادر بودند از فرستندگی به گیرندگی سوییچ نمایند. در سال 1936 رادارهای دوپایه جای خود را به رادارهای تک­پایه دادند. اجزاء تشکیل دهنده سیستم رادار فرستنده، گیرنده آنتن وسیستم­های الکتریکی جهت ثبت و پردازش اطلاعات می­باشد.

از انواع رادارها، رادارهای پسیو می­باشند. رادار پسیو را با نام­هایPCL[4] و PBR[5] می­شناسند]1[. رادار پسیو راداری دو ­پایه است که می ­تواند با بهره گرفتن از انواع فرستنده­های مغتنم بدون اینکه خود مورد شناسایی قرارگیرد، به آشکارسازی اهداف بپردازد و اختلاف زمان بین سیگنالی که مستقیما از فرستنده دریافت می­شود و سیگنال­هایی را که در اثر تشعشع دریافت می­شود را اندازه می­گیرد این کار اجازه می­دهد تا وضعیت هدف و تحرک آن مشخص گردد. فرستنده­های متعدد آنالوگ و دیجیتال VHF رادیویی و UHF تلویزیونی موجود هستند که رادار پسیو می ­تواند از آنها به عنوان فرستنده­های مغتنم استفاده کند.

از مزایای رادارهای PBR می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

پایین بودن هزینه­ نگه­داری به دلیل نداشتن فرستنده، پایین بودن هزینه­ ساخت، پنهان­کاری راداری به علت نداشتن امواج ارسالی، اندازه­ کوچک­تر نسبت به رادارهای اکتیو، امکان ردیابی و مقابله با جنگنده­های پنهان­کار، غیرقابل ردیابی در مقابل موشک­های ضد تشعشع.

رادارهای پسیو که از فرستنده­های مغتنم بهره ­برداری می­ کنند، دارای ساختار دوپایه مطابق شکل 1-1 می­باشند. در این صورت به سیگنالی که بین فرستنده­ی مغتنم و گیرنده­ی رادار دوپایه مبادله می­شود، سیگنال مسیرمستقیم می­گویند و به سیگنالی که بین هدف و گیرنده­ی رادار دوپایه مبادله می­شود، سیگنال هدف گفته­ می­شود]2-3 [.

شکل 1-1: هندسه­ی رادار پسیو

ایده­ی بنیادین رادار پسیو این است که سیگنال­های چند مسیره شامل سیگنال مرجع، سیگنال­های کلاتر و اهداف در کانال مراقبت را گرفته و به تفکیک آن­ها می ­پردازد. برای تفکیک مناسب این سیگنال­ها نیازمند آن هستیم که یک نسخه­ی خالص از سیگنال کانال مرجع را در اختیار داشته باشیم، معمولا این نسخه­ی­ خالص دراختیار نیست و با انجام پیش­پردازش­هایی روی سیگنال دریافتی، این سیگنال خالص به دست می­آید. یکی از روش­­های دست­یابی به نسخه­ی اصلی سیگنال کانال مرجع، بازتولید[6] می­باشد.

در رادارهای معمولی، زمان ارسال پالس و دریافت آن کاملا شناخته شده است و به رادار این اجازه را می­دهد تا فاصله هدف به راحتی محاسبه شود و توسط یک فیلتر تطابق درصد سیگنال به نویز را مشخص نماید. یک رادار پسیو هیچ اطلاعاتی را به طور مستقیم دریافت نمی­نماید، از این رو باید از یک کانال اختصاصی (که کانال منبع نامیده می شود) استفاده نماید.

یک رادار پسیو برای آشکارسازی اهداف از مراحل زیر استفاده می­نماید:

• جستجوی منطقه تحت پوشش برای دریافت امواج توسط دریافت­کننده­ های دیجیتالی بدون نویز
• تولید امواج دیجیتال برای تشخیص جهت دریافت امواج و فاصله ارسال شده و قدرت منبع ارسال کننده
• فیلترینگ انطباقی برای جداسازی هر سیگنال مستقیم ناخواسته در محدوده تجسس
• آماده­سازی سیگنال مشخص شده برای ارسال کننده
• رابطه ضربدری برای کانال منبع با کانال­های تجسسبرای مشخص­کردن رنج بای­استاتیک و داپلر هدف
• آشکار سازی با بهره گرفتن از میزان هشدار کاذب[7] ( (CFAR
• ارتباط و پیگیری هدف در فضای داپلر تحت پوشش که به نام پیگیری خطی[8] شناخته شده است.
• ارتباط و ترکیب پیگیری خطی از هر ارسال کننده به شکل ارزیابی نهایی از موقعیت و سمت و سرعت یک هدف به نمایش در می­آید]3[.

[1] Radio Detection And Ranging

² Monostatic

3 Bistatic

4 Passive Coherent Location

5 Passive Bistatic Radar

[6] Regeneration

[7] Constant false alarm ratio

[8] line tracking

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 :141

قیمت : 14700 تومان

—-

پشتیبانی سایت :       *       tez.21@chmail.ir

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.

—  — —