Keywords

Details

Category:

Thesis, nostrification

Type:

Thesis, nostrification

Publication year:

2018

Bibliography: test

1. Źródłem sygnału jest antena referencyjna (rys 6.2) pracująca na paśmie ISM 2,4 GHz i podłączona do generatora sygnału. Generowany sygnał jest ciągły, postaci sinusoidy o mocy 10 dBm. Częstotliwość nośna sygnału ustawiona została na 2,484 GHz. Pomiar został wykonany kilkukrotnie, dla zmiennej liczby okresów sygnału (1 snapshot odpowiada 8 próbkom sygnału). Liczbę snapshotów ustawiono kolejno na 100, 50, 10, 5, 1. Rys. 6.2: Referencyjna antena nadawcza zamontowana do pomiarów DOA. open in new tab
2. Odbiornik sygnału Antenę odbiorczą, ESPAR (rys. 6.3), zamontowano na stoliku obrotowym z ustawionym krokiem obrotu 1°. Ustawienie anteny na stoliku obrotowym umożliwiło symulację zmiany kąta położenia źródła sygnału. open in new tab
3. Rys. 6.3: Odbiorcza antena ESPAR zamontowana do pomiarów DOA. Widok z dwóch stron (antena została zrealizowana w KIMIA)
4. Wykaz literatury open in new tab
5. B. Yang, F. He, J. Jin, H. Xiong, G. Xu, "DOA estimation for attitude determination on communication satellites", Chinese Journal of Aeronautics 27(3), pp.670-677, 2014 open in new tab
6. G. Mathai, A. Jakobsson, F. Gustafsson, "Direction of arrival estimation of unknown numer of wideband signals in unattended ground sensor network", 16th International Conference on Information Fusion Istanbul, Turkey, July 9-12, 2013
7. L. Zhao, J. Xu, J. Ding, A. Liu, L. Li, "Direction-of-arrival estimation of multipath signals using independent component analysis and compressive sensing", PLOS ONE- journal.pone.0181838, 2017 open in new tab
8. E. Rastorgueva-Foi, M. Costa, M.Koivisto, K. Leppanen, M. Valkama. "User positioning in mmW 5G networks using beam-RSRP Measurements and Kalman filtering", 21st International Conference on Information Fusion, Mar. 2018 open in new tab
9. Z. Chen, G. Gokeda, Y.Yu, Introduction to Direction-Of-Arrival Estimation, Artech House, 2010 open in new tab
10. Sathish Chandran, Advances in direction-of-Arrival estimation, Artech House, London, 2005
11. R. O. Schmidt, "Multiple Emitter Location and Signal Parameter Estimation", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 34, no. 3, pp. 276-280, Mar. 1986 open in new tab
12. H. Krim, M. Viberg, "Two decades of array signal processing research, the parametric approach", IEEE signal processing magazine 13(4), pp.67 -94, Aug. 1996 open in new tab
13. Osman, L., I. Sfar, and A. Gharsallah, "Comparative study of high-resolution direction- of-arrival estimation algorithms for array antenna system," Vol. 2, No. 1, pp.72-77, 2012 open in new tab
14. Zhang, Y., Z. Ye, X. Xu, and J. Cui, "Estimation of two-dimensional direction-of-arrival for uncorrelated and coherent signals with low complexity", IET Radar, Sonar & Navigation, Vol. 4, No. 4, pp.507, 2010 open in new tab
15. W. Nie, K. Xu, D. Feng, C. Q. Wu, A. Hou, X. Yin, "A Fast Algorithm for 2D DOA Estimation Using an Omnidirectional Sensor Array", Sensors (Basel) 17(3), pp.515, 2017 open in new tab
16. M. Sułkowska, K. Nyka, Ł. Kulas, "Localization in wireless sensor networks using switched parasitic antennas", 18 th International Conference on Microwae Radar and Wireless Communications (MIKON 2010), pp1-4, Jun. 2010
17. C. Sun, N. C. Karmakar, "Direction of Arrival Estimation with Novel Single-Port Smart Antenna", EURASIP J.Adv. Sig. Proc., vol. 2004, pp.1364-1375 open in new tab
18. Ł. Kulas, "Direction-Of-Arrival Estimation Using an ESPAR Antenna with Simplified Beam Steering", IEEE Antennas and Wireless Propagation letters, vol. 16, pp. 2513-2516, 2016 open in new tab
19. C. Plapous, J. Cheng, E.Taillefer, A.Hirata, T. Ohira, "Reactance-Domain MUSIC algorithm for Electronically Steerable Parasitic Array Radiator", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 53, no. 2, pp.678-684, Feb. 2005 open in new tab
20. E. Taillefer, C. Plapous, J. Cheng, K. Iigusa, T. Ohira. "Reactance-Domain MUSIC for ESPAR Antennas (Experiment)", Wireless Communications and Networking, vol.1, pp.98-102, Apr. 2003 open in new tab
21. Kim, Y.-S. and Y.-S. Kim, "Improved resolution capability via virtual expansion of array", Electronics Letters, Vol. 35, No. 19, pp.1596, 1999 open in new tab
22. Park, G.-M. and S.-Y. Hong, "Resolution enhancement of coherence sources impinge on a uniform circular array with array expansion", Journal of Electromagnetic Waves and Applications, Vol. 21, No. 15, pp.2205-2214, Jan. 2007. open in new tab
23. N. Tayem, M. Omer, A. A. Hussain, "Hardware Implementation of MUSIC and ESPRIT on NI-PXI Platform", IEEE Military Communications Conference, pp. 329-332, Oct.2014 open in new tab
24. N. Tayem, "Real time implementation for DOA estimation methods on NI-PXI platform", Progress in electromagnetics research B, Vol. 59, pp.103-121, 2014 open in new tab
25. Rys.1.1. Ilustracja szyku liniowego mającego zastosowanie w technice DOA, źródło: [5] open in new tab
26. Rys.2.1 Konfiguracje centro-symetrycznych dwuwymiarowych szyków. Źródło [5]. open in new tab
27. Rys.2.2 Schemat anteny ESPAR wraz z numeracją elementów pasywnych. Źródło [14]. open in new tab
28. Rys.4.1: Podział algorytmów DOA według metody estymacji DOA open in new tab
29. Rys.4.2: Estymacja kierunków nadejścia sygnałów dla algorytmu Conventional Beamformer Rys.4.3: Minimalna odległość kątowa między dwoma kierunkami nadejścia sygnałów dla algorytmu Conventional Beamformer open in new tab
30. Rys.4.4: Wpływ parametru SNR na estymacje DOA konwencjonalną metodą formowania wiązki open in new tab
31. Rys.4.5: Porównanie wpływu ilości elementów w szyku na dokładność algorytmu Conventional Beamformer Rys.4.6: Estymacja kierunków nadejścia sygnałów dla algorytmu MVDR open in new tab
32. Rys.4.7: Minimalna odległość kątowa między dwoma kierunkami nadejścia sygnałów dla algorytmu MVDR open in new tab
33. Rys.4.8: Wpływ parametru SNR na estymacje DOA metodą MVDR open in new tab
34. Rys.4.9: Porównanie wpływu ilości elementów w szyku na dokładność algorytmu MVDR Rys.4.10.: Porównanie estymacji kierunków nadejścia sygnałów za pomocą algorytmu conventional beamformer oaz MVDR open in new tab
35. Rys.4.11: Estymacja kierunków nadejścia sygnałów dla algorytmu MUSIC open in new tab
36. Rys.4.12: Minimalna odległość kątowa między dwoma kierunkami nadejścia sygnałów dla algorytmu MUSIC open in new tab
37. Rys.4.14: Porównanie wpływu ilości elementów w szyku na dokładność algorytmu MUSIC Rys.4.15. Porównanie estymacji kierunków nadejścia sygnałów za pomocą algorytmów Conventional Beamformer, MVDR oaz MUSIC open in new tab
38. Rys.4.16: Estymacja kierunków nadejścia sygnałów dla algorytmu MUSIC z anteną ESPAR open in new tab
39. Rys.4.18 Wpływ parametru SNR na estymacje DOA metodą MUSIC z anteną ESPAR open in new tab
40. Rys. 4.19: Porównanie wpływu ilości elementów w szyku na dokładność algorytmu MUSIC z anteną ESPAR Rys.5.1a: Główne okno symulatora DOA open in new tab
41. Rys.5.1b: Drugie okno aplikacji przedstawiające sygnał padający na antenę ESPAR oraz macierz kowariancji odebranych sygnałów
42. Rys.5.1c: Trzecie okno aplikacji przedstawiające wyniki przeprowadzonych symulacji open in new tab
43. Rys.5.2: Wykres błędu estymacji dla algorytmu MUSIC z analitycznym modelem anteny ESPAR Rys.5.3: Charakterystyki promieniowania anteny ESPAR uzyskane ze środowiska FEKO Rys.5.4: Wykres błędu estymacji dla algorytmu MUSIC z symulowanym modelem anteny ESPAR . open in new tab
44. Rys.6.1: Moduł VST z podłączonym wyjściem do źródła sygnału i wejściem do anteny ESPAR Rys.6.2: Referencyjna antena nadawcza zamontowana do pomiarów DOA open in new tab
45. Rys.6.3: Odbiorcza antena ESPAR zamontowana do pomiarów DOA. Widok z dwóch stron Rys.6.4: Układ pomiarowy zrealizowany w komorze bezechowej open in new tab
46. Rys.6.5: Schemat pomiarowy DOA algorytmem MUSIC open in new tab
47. Rys. 6.6: Okno ustawień aplikacji sterująco-pomiarowej wykorzystywanej w komorze bezechowej Politechniki Gdańskiej Rys.7.1: Pomierzone charakterystyki promieniowania anteny ESPAR open in new tab
48. Rys.7.2: Wykres błędu estymacji dla algorytmu MUSIC z rzeczywistym modelem anteny ESPAR
49. Rys.7.3: Porównanie średniego błędu estymacji w zależności od SNR dla anteny symulowanej i rzeczywistej
50. Rys.7.4: Porównanie średniego błędu estymacji w zależności od ilości snapshotów dla anteny symulowanej i rzeczywistej
51. Rys.7.5: Wykres błędu estymacji dla algorytmu Power-MUSIC z rzeczywistym modelem anteny ESPAR % ALGORYTM MVDR hdoa = phased.MVDREstimator('SensorArray',arrayULA,'OperatingFrequency',fc,'S canAngles', -90:90,'DOAOutputPort',true,'NumSignals',M);
52. %doas -kierunek nadejścia sygnałów [y,doas] = step(hdoa,y); open in new tab
53. %Wykres widma przestrzennego(spatial spectrum) figure(1); open in new tab
54. title('Conventional Beamformer'); open in new tab
55. xlabel('Angle [deg]');ylabel('Magnitude Spectrum [dB]'); open in new tab
56. %DLA ESPAR SSe(1+jj)=exp(-j*pi/2*cos(theta(ii)/180*pi-((2*pi/M)*jj)));
57. %DLA ULA %SSe(jj+1)=exp(-j*2*jj*pi*d*sin(theta(ii)/180*pi)/lambda); open in new tab
58. end PP=SSe*NN*NN'*SSe';
59. Z(ii)=PP; open in new tab
60. Pmusic(ii)=abs(1/ PP); open in new tab
61. end %Przedstawienie 'widma MUSIC' w skali decybelowej Pmusic=10*log10(Pmusic/max(Pmusic)); open in new tab

show (61) hide

Verified by:

No verification