تخمین زاویه ورود مبتنی بر فاز در آرایه های خطی

در این مقاله، به سه الگوریتم تخمین زاویه ورود بر اساس فاز پرداخته شده است. الگوریتم اول، روشی است که بر اساس اختلاف فازی که بین حسگر اول (مرجع) و سایر حسگرها وجود دارد، کار میکند. در این روش، با در نظر گرفتن این اختلاف فاز و اعمال آن به سیگنال رسیده به حسگر اولیه، میتوان سیگنال رسیده به دیگر حسگرها را به دست آورد وسیگنال بازسازی شده را ساخت. سپس با مقایسه ی سیگنال اصلی رسیده به حسگرها و سیگنال بازسازی شده، میتوان زاویه ورود را تخمین زد. الگوریتم پیشنهادی دوم، مشابه الگوریتم پیشنهادی اول است، با این تفاوت که براساس اختلاف فاز بین حسگرهای مجاور کار میکند. مزیت روش پیشنهادی دوم، این است که با دچار خطا شدن حسگر اول، الگوریتم دچار اشکال نمیشود. در الگوریتم پیشنهادی سوم، با تفریق سیگنال رسیده به هر حسگر از حسگر قبلی و با ضرب در اختلاف فاز بین دو حسگر می توان ماتریس جاروب و سیگنال بازسازی شده ای را ایجاد کرد و به وسیله ی آنها زاویه ورودی را تخمین زد. سپس الگوریتم های پیشنهادی با الگوریتم های معروفی چون الگوریتم L1-SVDو الگوریتم MUSIC مقایسه شده اند. نتایج حاصل از این مقایسه ها، نشانگر تخمینی دقیق تر در سیگنال به نویزهای بالا و پیچیدگی محاسباتی کمتر نسبت به روش های مطرح قبلی برای دو الگوریتم پیشنهادی اول است. همچنین این دو روش، در حالتی که از چندین منبع سیگنال استفاده شود و منابع نزدیک به هم باشند، میتواند قدرت تفکیک پذیری بالاتری نسبت به الگوریتم های مقایسه شده، داشته باشند. این موارد از جملهی مهمترین ویژگی های الگوریتم های این دو الگوریتم پیشنهادی است. الگوریتم پیشنهادی سوم، دارای پایداری بیشتر در سیگنال به نویزهای پایین است. همچنین دارای تخمینی دقیقتر نسبت به الگوریتم های مطرح شده است.

Keywords:

تخمین زاویه ورود , اختلاف فاز , تنکی , آرایه خطی