عنوان
تخمين زاويه‌ي ورود با استفاده از رادار مايمو-فازي
نويسنده اصلي
پورنقش بند، مرضيه
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
رادار چند ورودي-چند خروجي يا مايمو (MIMO) از چند آنتن فرستنده و چند آنتن گيرنده تشكيل مي‌شود كه مي‌تواند شكل‌موج‌هاي مختلف را به سمت اهداف ارسال نمايد. اين سيستم راداري به دليل بهره‌ي چندگانگي، نسبت به رادار تك ورودي-تك خروجي (SISO)، از درجه‌ي آزادي بيشتر، تفكيك‌پذيري بالاتر، آشكارسازي و تخمين بهتر، انعطاف‌پذيري بيشتر در جهت‌دهي پرتو و غيره برخوردار است. رادار مايمو گسترده (WSA) از چندگانگي فضايي و چندگانگي شكل‌موج و رادار مايمو هم‌مكان (CLA) از چندگانگي شكل‌موج بهره مي‌برند.
در ساليان اخير، تركيب مفاهيم آرايه‌فازي و مايمو در رادار مايمو-فازي (Phased-MIMO) با زيرآرايه‌هاي همپوشان يا ناهمپوشان و ناهمدوس در فرستنده و آرايه‌اي با المان‌هاي ناهمدوس در گيرنده پيشنهاد شده است، كه عملكرد بهتري نسبت به رادارهاي متداول دارد. به طور خلاصه در رادار مايمو-فازي، آرايه‌ي فرستنده به تعدادي زيرآرايه تقسيم مي‌شود، كه امكان همپوشاني دارند. زيرآرايه‌هاي فرستنده، شكل‌موج‌هاي متعامد را متناظر با فيلترهاي منطبق در آرايه‌ي گيرنده منتشر مي‌كنند، به طوري كه چند پرتو را مي‌توان به صورت هم‌زمان به سمت هدف هدايت كرد. درواقع، هر زيرآرايه براي ارسال همدوس يك شكل‌موج متعامد بر ساير شكل‌موج‌هاي ارسالي از ديگر زيرآرايه‌ها، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مي‌توان با طراحي بردار وزن براي هر زيرآرايه به منظور جهت‌دهي پرتو در يك جهت خاص از فضا، به حداكثر بهره‌ي شكل‌دهي پرتو دست يافت. همچنين، زيرآرايه‌ها به طور مشترك تركيب شده و يك رادار مايمو را تشكيل مي‌دهند، كه منجر به افزايش قدرت تفكيك‌پذيري زاويه‌اي مي‌شود. سپس شكل‌موج‌هاي بازتاب شده از اهداف، در فيلترهاي منطبق آرايه‌ي گيرنده از هم تفكيك مي‌شوند. بنابراين، هم به بهره‌ي چندگانگي رادار مايمو و هم به بهره‌ي شكل‌دهي پرتو رادار آرايه‌فازي دست مي‌يابيم. اين دو بهره با هم موجب مقاومت در برابر تداخل و نويز، بهبود قابليت شناسايي، گسترش دهانه‌ي مجازي و افزايش تفكيك‌پذيري در رادار مايمو-فازي مي‌شوند. در رادار مايمو-فازي بين بهره‌ي شكل‌دهي پرتو فرستنده و بهره‌ي چندگانگي شكل‌موج معاوضه (بده-بستان) وجود دارد. چنين معاوضه‌اي را مي‌توان با تغيير در تقسيم‌بندي زيرآرايه‌هاي فرستنده‌ي سيستم، كه به نوبه‌ي خود عملكرد سيستم را افزايش مي‌دهد، برقرار نمود.
از اين رو، در اين پايان‌نامه با استفاده از باند كرامر رائو، عملكرد رادار مايمو-فازي در تخمين جهت ورود (مكان‌يابي) به ازاي چيدمان‌هاي مختلف زيرآرايه‌هاي فرستنده مورد بررسي قرار مي‌گيرد. علاوه بر اين، از آنجا كه تاكنون باند كرامر-رائو رادار مايمو-فازي در تخمين ناحيه‌ي ارتفاع پست به ويژه براي مدل‌هاي مختلف چندمسيره، مورد بحث قرار نگرفته است، عملكرد اين سيستم‌هاي راداري در تخمين زاويه‌ي ورود منابع، براي مدل‌هاي مختلف چندمسيره در ناحيه‌ي ارتفاع پست نيز بررسي و ارزيابي مي‌شود. مقايسه و ارزيابي عملكرد تخمين زاويه‌ي هدف در ناحيه‌ي اهداف ارتفاع پست براي ارتفاعات مختلف رادار، سناريوهاي مختلف زمين و قطبش افقي و عمودي انجام مي‌شود. خواهيم ديد كه عملكرد رادار مايمو-فازي هم در شرايط عادي و هم در ناحيه‌ي ارتفاع پست، بهتر از رادار مايمو و رادار آرايه‌فازي است. همچنين، عملكرد چيدمان‌هاي مختلف رادار مايمو-فازي بسته به ويژگي‌هاي هر چيدمان از جمله سطوح گلبرگ‌هاي فرعي، پهناي گلبرگ اصلي، SINR خروجي و غيره در شرايط گوناگون، متفاوت است.
شماره ركورد
216676
گرايش رشته تحصيلي
مخابرات-سيستم
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
محمود مدرس‌هاشمي، محمدمهدي نقش