الگوریتمی کارآمد و نوین جهت تخمین زاویه ورود سیگنال طیف گسترده چند کاربره دنباله مستقیم به آرایه آنتنی در کانال چند مسیره همراه با محوشوندگی

نویسندگان

1 دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل

2 دانشگاه فناوری های نوین آمل

چکیده

تخمین پارامتر یکی از مراحل مهم در آشکارسازی داده می‌باشد. در این مقاله به طراحی روشی جهت تخمین یکی از پارامترهای اساسی سیگنال طیف گسترده دنباله مستقیم چند کاربره پرداخته شده است. پارامترهای اساسی مورد بحث، زاویه ورود سیگنال می-باشدکه نقش تعیین‌کننده‌ای در آشکارسازی داده و همچنین بالا بردن کیفیت انواع گیرنده‌ها دارد. در این تحقیق با این دیدگاه که فرستنده سیگنال طیف گسترده دنباله مستقیم چندکاربره از افزودگی کد برای ارسال داده بهره می‌برد، تخمین‌گر‌ پارامتر برای پارامتر مذکور به‌گونه‌ای طراحی شده که از این افزودگی، حداکثر استفاده را ببرد. در این مقاله جهت تخمین زاویه ورود سیگنال با استفاده از پردازش آرایه‌ای، مشکل همبستگی سیگنال‌ها را که در نتیجه عبور آنها از کانال چند‌مسیره ایجاد می‌گردد، با طراحی یک عملگر متعامد حل شده است. علاوه بر آن در روش ارائه‌شده، به‌دلیل استفاده از خاصیت افزونگی کد برخلاف روش‌های متداول تعداد آرایه-های آنتنی می‌تواند از تعداد کاربران کمتر باشد و در نتیجه ظرفیت آشکارسازی در روش ارائه‌شده بالاتر از روش‌های معمول می‌باشد. از برتری های روش ارائه شده کارایی بالا در محیط عملیاتی همراه با محوشوندگی است همچنین ترکیب روش زیر فضایی و تجزیه مقادیر ویژه موجب افزایش کارایی تخمین‌گر زاویه و کاهش بار محاسباتی روش پیشنهاد شده، می‌شود. در پایان برای صحت ادعاهای مطرح شده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نیز استفاده شد.

کلیدواژه‌ها


  1. T. C. Yang, “Spatially Multiplexed CDMA Multiuser Underwater Acoustic Communications,” in Oceanic Engineering, IEEE Journal of , vol. 41, no. 1, pp. 217-231, Jan. 2016.
  2. S. Han, Y.-C. Liang, and B.-H. Soong, “Robust Joint Resource Allocation for OFDMA-CDMA Spectrum
  3. Refarming System,” in Communications, IEEE Transactions on, no. 99, pp. 1-1, 2016.
  4. D. Burgos, R. Lemos, J. Kunzler, and H. Silva, “Adaptive beam forming for moving targets using Genetic Algorithms and a CDMA reference signal,” in Communications and Computing (COLCOM), 2015 IEEE Colombian Conference on, pp. 1-5, 13-15 May 2015.
  5. S. Miron, N. Le Bihan, and J. I. Mars, “Quaternion-MUSIC for vector-sensor array processing,” Signal Processing, IEEE Transactions on, vol. 54, pp. 1218-1229, 2006.
  6. L. Wang, L. Zhao, G. Bi, C. Wan, L. Zhang, and H. Zhang, “Novel Wideband DOA Estimation Based on Sparse Bayesian Learning With Dirichlet Process Priors,” in Signal Processing, IEEE Transactions on, vol. 64, no. 2, pp. 275-289, Jan. 2016.
  7. W. Zhang, W. Liu, J. Wang, and S. Wu, “Joint Transmission and Reception Diversity Smoothing for Direction Finding of Coherent Targets in MIMO Radar,” Selected Topics in Signal Processing, IEEE Journal of, vol. 8, pp. 115-124, 2014.
  8. R. Zhang, S. Wang, X. Lu, W. Duan, and L. Cai, “Two-Dimensional DoA Estimation for Multipath Propagation Characterization Using the Array Response of PN-Sequences,” in Wireless Communications, IEEE Transactions on, vol. 15, no. 1, pp. 341-356, Jan. 2016.
  9. C.C. Yao, Y. Xiaoli, and K. Jay, “Space-Time Blind Delay and DOA Estimation in Chip-Asynchronous DS-CDMA systems,” IEEE communication Society, Globecom 2004.
  10. C.T. Chiang and A. C. Chang, “DOA estimation in the asynchronous DS-CDMA system,” IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 51, no. 1, Jan. 2003.
  11. J. Capon, “High Resolution Frequency Wavenumber Spectrum Analysis,” Proc. IEEE, vol. 57, pp. 1408-1418, 1968.
  12. S. Miron, N. Le Bihan, and J. I. Mars, “Quaternion-MUSIC for Vector-Sensor Array Processing,” Signal Processing, IEEE Transactions on, vol. 54, pp. 1218-1229, 2006.
  13. A. Olfat and S. Nader-Esfahani, “New Receiver for Multiuser Detection of CDMA Signals with Antenna Arrays,” IEEE proceedings Communications, PP. 143-151, 2008.
  14. H. Jin, M. O. Ahmad, and M. N. S. Swamy, “Joint Space-Time Parameter Estimation for Multicarrier CDMA Systems,” Vehicular Technology, IEEE Transactions on, vol. 61, pp. 3306-3311, 2012.
  15. J. Steinwandt, F. Roemer, and M. Haardt, “Performance analysis of ESPRIT-type algorithms for non-circular sources,” in Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2013 IEEE International Conference on, pp. 3986-3990, 2013.