BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HÁN TRỌNG THANH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG XÁC ĐỊNH HƯỚNG SÓNG TỚI CHO HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG SỬ DỤNG DÀN ĂNG TEN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Hà Nội – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HÁN TRỌNG THANH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG XÁC ĐỊNH HƯỚNG SÓNG TỚI CHO HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG SỬ DỤNG DÀN ĂNG TEN Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 62520208 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS VŨ VĂN YÊM Hà Nội – 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết khoa học trình bày luận án thành nghiên cứu thân suốt thời gian làm nghiên cứu sinh chưa xuất công bố tác giả khác Các kết đạt xác trung thực Tác giả luận án Hán Trọng Thanh Giáo viên hướng dẫn khoa học PGS TS Vũ Văn Yêm ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS TS Vũ Văn Yêm trực tiếp hướng dẫn, định hướng khoa học trình nghiên cứu sinh Thầy dành nhiều thời gian tâm huyết, hỗ trợ mặt để tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Đào tạo Sau Đại học, Viện Điện tử viễn thông, Bộ môn Hệ thống Viễn thông Bộ môn Điện tử Hàng không Vũ trụ tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh suốt trình học tập nghiên cứu Chân thành cảm ơn cán bộ, giảng viên anh chị NCS Viện Điện tử Viễn thông động viên, hỗ trợ tận tình giúp đỡ tác giả trình thực luận án Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến bố mẹ, vợ động viên, khích lệ hy sinh nhiều thời gian vừa qua Đây động lực to lớn để tác giả vượt qua khó khăn hoàn thành luận án Tác giả luận án HÁN TRỌNG THANH iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .vii DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xii MỞ ĐẦU Vai trò hệ thống vô tuyến tìm phương lĩnh vực điện tử viễn thông Những vấn đề tồn Mục tiêu, đối tượng, phương pháp phạm vi nghiên cứu Cấu trúc nội dung luận án Các đóng góp khoa học luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG 1.1 Giới thiệu chung hệ thống vô tuyến tìm phương 1.2 Tổng quan kỹ thuật xác định hướng sóng tới 1.3 Mô hình tín hiệu xác định hướng sóng tới .11 1.3.1 Khái quát tín hiệu băng hẹp 12 1.3.2 Khái quát tín hiệu băng rộng 13 1.4 Tổng quan số dàn ăng ten nhiều phần tử sử dụng xác định hướng sóng tới 14 1.4.1 1.4.2 Các đặc trưng dàn ăng ten 14 1.4.1.1 Đặc trưng biên độ dàn ăng ten 14 1.4.1.2 Đặc trưng pha dàn ăng ten 15 1.4.1.3 Đặc trưng phân cực dàn ăng ten 16 Mô hình tín hiệu thu số dàn ăng ten hay sử dụng kỹ thuật xác định hướng sóng tới 16 iv 1.4.2.1 Mô hình tín hiệu thu với dàn ăng ten đồng tuyến tính ULA 17 1.4.2.2 1.5 Mô hình tín hiệu thu với dàn ăng ten đồng dạng tròn UCA 20 Các thông số ảnh hưởng điều kiện đặt toán xác định hướng sóng tới .21 1.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ xác việc xác định hướng sóng tới 21 1.5.2 Điều kiện ràng buộc ban đầu toán xác định hướng sóng tới luận án 22 1.5.3 1.6 Phương pháp đánh giá kết nội dung đề xuất 23 Kết luận chương 23 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH HƯỚNG SÓNG TỚI CỦA CÁC TÍN HIỆU BĂNG HẸP SỬ DỤNG HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG ĐƠN KÊNH 24 2.1 Giới thiệu chung hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh .24 2.2 Một số thuật toán điển hình áp dụng cho hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh 25 2.2.1 2.2.2 2.3 Kỹ thuật Wattson – Watt 25 2.2.1.1 Nguyên lý hoạt động 25 2.2.1.2 Ưu điểm thuật toán Watson - Watt 27 2.2.1.3 Nhược điểm thuật toán Watson - Watt 27 Kỹ thuật Doppler giả Doppler 28 2.2.2.1 Ưu điểm kỹ thuật Doppler giả Doppler 30 2.2.2.2 Nhược điểm kỹ thuật Doppler giả Doppler 30 Kỹ thuật xác định hướng sóng tới dựa vòng khóa pha 30 2.3.1 Kiến trúc hệ thống 31 2.3.2 Mô tả phương pháp PLL – DOA truyền thống 32 2.3.3 Mô tả phương pháp PLL – DOA cải tiến 37 2.3.4 2.4 2.3.3.1 Đánh giá hiệu phương pháp PLL – DOA truyền thống 37 2.3.3.2 Phương pháp PLL – DOA cải tiến 37 Kết mô đánh giá hiệu phương pháp PLL – DOA cải tiến 43 Kết luận chương 46 v CHƯƠNG XÁC ĐỊNH HƯỚNG SÓNG TỚI CỦA CÁC TÍN HIỆU BĂNG HẸP SỬ DỤNG HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG ĐA KÊNH .48 3.1 Giới thiệu chung hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh 48 3.2 Một số thuật toán điển hình áp dụng cho hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh 48 3.2.1 Thuật toán Véc tơ tương quan 48 3.2.2 Thuật toán MUSIC 50 3.2.3 Một số thuật toán khác 52 3.3 3.3.2 3.2.3.2 Thuật toán ước lượng phổ CAPON 53 3.2.3.3 Thuật toán ước lượng dự đoán tuyến tính 53 3.2.3.4 Thuật toán Entropy cực đại 53 Thuật toán Matrix Pencil 53 3.3.1.1 Áp dụng thuật toán môi trường nhiễu 54 3.3.1.2 Áp dụng thuật toán môi trường có nhiễu 56 Thuật toán Total Forward Backward Matrix Pencil 57 Kỹ thuật xác định hướng sóng tới sử dụng thuật toán TFBMP 60 3.4.1 3.4.2 3.5 Thuật toán Barlet 52 Sơ lược thuật toán Matrix Pencil 53 3.3.1 3.4 3.2.3.1 Xác định hướng sóng tới tín hiệu thu từ dàn ăng ten ULA 61 3.4.1.1 Phân tích lý thuyết 61 3.4.1.2 Kết mô đánh giá 62 Xác định hướng sóng tới tín hiệu thu từ dàn ăng ten UCA 69 3.4.2.1 Phân tích lý thuyết 69 3.4.2.2 Kết mô đánh giá 72 Kết luận chương 80 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH HƯỚNG SÓNG TỚI CỦA CÁC TÍN HIỆU ĐA ĐƯỜNG VÀ TÍN HIỆU BĂNG RỘNG 81 4.1 Xác định hướng sóng tới tín hiệu đa đường 81 4.1.1 Phân tích lý thuyết 81 4.1.2 Kết mô đánh giá 85 vi 4.2 Xác định hướng sóng tới tín hiệu băng rộng .88 4.2.1 Phân tích lý thuyết 88 4.2.2 Kết mô đánh giá 89 4.3 Kết luận chương 91 KẾT LUẬN .93 Đóng góp khoa học luận án .93 Hướng phát triển luận án 93 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ADC Analog to Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự sang số BPF Band Pass Filter Bộ lọc thông dải BPSK Binary Phase Shift Keying Điều chế khóa pha nhị phân CV Correlative Vector Véc tơ tương quan DOA Direction Of Arrival Hướng sóng tới DSP Digital Signal Processing Xử lý số tín hiệu DFT Discrette Fourier Transform Biển đổi Fourier rời rạc EVD Eigen Value Decomposition Khai triển giá trị riêng E–W Easth – West Đông Tây ESPRIT Estimation of Signal Parameters via Rotation Invariance Technique Ước lượng tham số tín hiệu thông qua kỹ thuật quay bất biến FFT Fast Fourier Transform Biển đổi Fourier nhanh I/Q In – Phase / Quarature Điều chế I/Q GPS Global Positioning System Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu LPF Low Pass Filter Bộ lọc thông thấp LNA Low Noise Amplifier Bộ khuếch đại tạp âm thấp LS Least Square Bình phương tối thiểu LOS Line Of Sight Tầm nhìn thằng MUSIC MUltiple Signal Classification Phân loại tín hiệu MEM Maximum Entropy Method Phương pháp Entropy cực đại MVDR Minimum Variance Distortionless Response Đáp ứng cực tiểu không méo ML Maximum Likelihood Khả lớn MP Matrix Pencil Ma trận bút chì N–S North – South Bắc Nam PLL Phase Locked Loop Vòng khóa pha RADAR Radio Detection And Ranging Định vị sóng điện từ RMSE Root Mean Square Error Sai số quân phương RF Radio Frequency Tần số vô tuyến SDR Software Defined Radio Vô tuyến định nghĩa phần mềm SDMA Space Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo không gian viii SNR Signal to Noise Ration Tỷ số tín hiệu tạp âm SVD Singular Value Decomposition Khai triển giá trị kỳ dị SIR Signal to Interference Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu SONAR Sound Navigation and Ranging Hệ thống định vị sóng âm TFBMP Total Forward Backward Matrix Pencil Ma trận bút chì thuận ngược TOA Time Of Arrival Thời gian đến UCA Uniform Circular Antenna Array Dàn ăng ten đồng dạng tròn ULA Uniform Linear Antenna Array Dàn ăng ten đồng dạng tuyến tính UHF Ultra High Frequency Tần số siêu cao VHF Very High Frequency Tần số cao 86 Với thông số giả thiết trên, mô đầu tiên, luận án tiến hành thực thi phương pháp đề xuất nhằm xác định đồng thời tham số hướng sóng tới thời trễ truyền sóng tín hiệu đa đường có tần số (60 , 25 ) (−60 , 20 với cặp giá trị (0 , 15 ) môi trường nhiễu có = ), Hình 4.2 Kết mô xác định đồng thời thông số TOA DOA tín hiệu đa đường Với kết mô trình bày Hình 4.2, thấy phương pháp đề xuất xác định xác cặp thông số tín hiệu riêng biệt Từ kết đó, tín hiệu tầm nhìn thẳng dễ dàng xác định tín hiệu có thời gian trễ truyền sóng thấp Như vậy, trường hợp này, tín hiệu tầm nhìn thẳng đến dàn ăng ten góc Hình 4.3 Kết mô xác định thông số TOA tín hiệu đa đường với mẫu tín hiệu Độ xác phương pháp toán đánh giá theo thông số riêng biệt Việc xác định thông số hướng sóng tới luận án đánh giá phần 3.4.1 Do đó, phần này, luận án sâu phân tích đánh giá hiệu hoạt động thuật toán xác định thời gian truyền sóng TOA tín hiệu Đối với thông số này, luận án 87 thực mô tương tự thông số DOA đề cập phần trước Trong mô đầu tiên, thuật toán TFBMP thực thi nhằm xác định thời gian trễ truyền sóng tín hiệu đa đường 15, 20 25 Kết mô trình bày Hình 4.3 Hình 4.4 cho thấy thuật toán hoạt động tốt với mẫu tín hiệu Hình 4.4 Độ xác kết xác định thông số TOA tín hiệu đa đường với mẫu tín hiệu SNR thay đổi Cũng tương tự tham số DOA, kết xác định tham số TOA tín hiệu bị ảnh hưởng đáng kể số lượng mẫu tín hiệu Sự ảnh hưởng đánh giá qua mô khảo sát độ xác xác định TOA với số lượng mẫu tín hiệu thay đổi môi trường nhiễu trắng với = 10 với kết trình bày Hình 4.5 Hình 4.5 Độ xác kết xác định thông số TOA tín hiệu đa đường với số lượng mẫu tín hiệu thay đổi Như vậy, với kết mô trình bày, thấy phương pháp mà luận án đề xuất xác định đồng thời hai tham số DOA TOA ghép thành công tham số theo cặp tín hiệu đa đường tương ứng Kết phù hợp với xu hướng phát triển góp phần cải thiện độ xác, giảm thiểu tác động lỗi đa 88 đường hệ thống định vị đại hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu, hệ thống Radar thông minh ứng dụng lĩnh vực quân dân Trong phần chương, luận án tập trung phân tích chứng minh khả ứng dụng thuật toán TFBMP xác định hướng sóng tới tín hiệu băng rộng 4.2 Xác định hướng sóng tới tín hiệu băng rộng Các tín hiệu băng rộng năm gần nghiên cứu phát triển [51] ngày sử dụng rộng rãi hệ thống thông tin viễn thông nói chung hệ thống định vị vô tuyến điện hệ thống Radar, Sonar hệ thống vô tuyến tìm phương nói riêng Rất nhiều kỹ thuật xác định hướng sóng tới tín hiệu băng rộng nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Hầu hết kỹ thuật chia nhỏ tín hiệu băng rộng thành tín hiệu băng hẹp thành phần sử dụng kỹ thuật xác định hướng sóng tới điển hình để tìm thông tin hướng sóng tới [43, 59, 70, 99, 105, 110112] Cùng chung mục đích đồng thời dựa đặc điểm bật thuật toán TFBMP phân tích phần trước, luận án đề xuất áp dụng thuật toán nói việc xác định hướng sóng tới tín hiệu băng rộng thu dàn ăng ten ULA với bước triển khai sau 4.2.1 Phân tích lý thuyết Giả sử hệ thống vô tuyến tìm phương sử dụng dàn ăng ten ULA gồm tín hiệu băng rộng đến từ hướng khác Dựa nghiên cứu [70, 110], tín hiệu băng rộng nhận phần tử ăng ten thứ ( )=∑ Trong ( − biểu diễn sau tín hiệu thứ đến dàn ăng ten, khoảng cách phần tử ăng ten thứ gốc tọa độ) phần tử để thu )+ ( ) (4.26) thành phần nhiễu trắng, = với với điểm tham chiếu (trong trường hợp là vận tốc truyền sóng điện từ không gian Khi biểu diễn miền tần số, dạng tín hiệu ( )=∑ ( ) + ( ) (4.27) Giả thiết véc tơ quét hướng tín hiệu tới dàn ăng ten góc DOA khác độc lập lẫn Nói cách khác có nghĩa với tín hiệu tới dàn hướng khác tạo ma trận quét chiều Mặt khác, cần ý rằng, tín hiệu tới băng rộng có băng thông không thiết phải giống hoàn toàn [70, 110] Tuy nhiên, tín hiệu băng rộng đó, cần phải xác định dải tần [ , ] chúng với thành phần nhỏ lớn mà tín hiệu chiếm giữ Để xác định thông tin DOA, tín hiệu băng rộng thu phần tử ăng ten chia thành nhiều băng tần ứng với tín hiệu băng hẹp cách sử dụng 89 chuỗi lọc dựa kỹ thuật DFT mô tả [70, 109-111] Tín hiệu đầu lọc biểu diễn dạng véc tơ sau: ( Trong )= ( , ) ( )+ ( ), = 0, … (4.28) số lượng khoảng băng hẹp ( ( )=[ )=[ ( ( ) ) ( ( ) … ( ) … ( Với “ ” biểu thị cho phép chuyển vị ma trận, ( −1 , ) ma trận quét góc kích thước ( , )=[ ( , ) (4.29) )] < (4.30) < với = 0,1, … − 1, × : ( ) … , véc tơ quét ( Các cột ma trận )] ( , , )] (4.31) ) kích thước × tần số tức băng thứ Véc tơ định nghĩa sau [70, 109-111]: ( Với = 0,1, … , )= , … (4.32) góc tới tín hiệu thứ = Xét băng thứ , đặt hiệu băng hẹp khoảng có dạng: ( )=∑ ( ) + ( ), với với = 1÷ = ÷ , tín −1 (4.33) Như vậy, mô hình tín hiệu biểu diễn phương trình (4.33) có dạng tương tự dạng phương trình (3.15) Do đó, bước áp dụng triển khai thuật toán TFBMP cho tín hiệu với tham số Pencil lựa chọn thỏa mãn: ≤ ≤ − ≤ ≤ − , số chẵn + 1, số lẻ (4.34) Từ thông tin hướng tới tín hiệu khoảng tần số thứ dễ dàng xác định theo công thức sau: = [ − ℑ( ( ))] (4.35) 4.2.2 Kết mô đánh giá Tương tự phần trước, luận án tiến hành mô thuật toán TFBMP xác định hướng sóng tới tín hiệu băng rộng ngôn ngữ lập trình Matlab nhằm đánh giá hiệu hoạt động phương pháp đề xuất Trong mô phỏng, luận án giả thiết tín hiệu băng rộng đến từ trường vùng xa thu dàn ăng ten ULA Các tín hiệu nằm dải băng tần cao có tần số nằm dải [ ÷ ] với = 5.944 90 = 10.234 theo tiêu chuẩn IEEE 802.15.4a [51] Theo chuẩn đó, tín hiệu băng rộng chia làm 11 băng tần Các tín hiệu tiến hành mô với thông số ban đầu thiết lập sau: số lượng tín hiệu tới = tham số Pencil = 3, số phần tử ăng ten = Trong mô đầu tiên, luận án tiến hành thực thi phương pháp đề xuất nhằm xác định hướng sóng tới ba tín hiệu băng rộng đến từ góc −30 , 10 , 60 môi trường nhiễu trắng có = 10 Kết mô thuật toán tất băng tín hiệu lưu Bảng 4.2 Bảng 4.2 Kết xác định DOA (độ) băng tần Băng Băng Băng Băng Băng Băng Băng Băng Băng Băng 10 Băng 11 9.5654 10.0934 9.9694 10.2815 10.3843 9.9177 10.0482 10.0652 10.0508 9.7124 10.2549 -29.7125 -30.2876-29.7376-30.3322 -30.001 -29.9195 -29.4940 -29.8096 -30.1135 -29.8361 -29.8824 59.8501 60.5859 58.9656 60.4346 60.1384 60.1657 60.6740 59.9616 60.0500 60.1861 59.8616 Tuy nhiên, để có kết xác nhất, giá trị trung bình DOA tương ứng băng tính toán lựa chọn giá trị DOA cuối Kết biểu diễn Hình 4.6 Hình 4.6 Kết xác định DOA tín hiệu băng rộng Khi khảo sát ảnh hưởng nhiễu số lượng mẫu tín hiệu tới hiệu hoạt động phương pháp đề xuất, luận án tiến hành thực thi mô thuật toán môi trường nhiễu trắng có tỷ số SNR thay đổi khoảng từ −10 đến 20 kiện thay đổi số lượng mẫu tín hiệu với Hình 4.7 Hình 4.8 = 10 mô điều Các kết mô minh họa 91 Hình 4.7 Độ xác xác định DOA tín hiệu băng rộng theo SNR Hình 4.8 Độ xác xác định DOA tín hiệu băng rộng theo số lương mẫu tín hiệu Với kết mô trên, thấy phương pháp đề xuất hoạt động tốt với tín hiệu băng rộng Tuy nhiên, rõ ràng hiệu thuật toán giảm rõ rệt so với trường hợp xác định DOA tín hiệu băng hẹp dàn ăng ten ULA phân tích phần trước luận án Điều hợp lý tín hiệu băng rộng bị chia nhỏ lọc DFT khiến cho ảnh hưởng nhiễu có tác động mạnh tới thành phần băng chí khiến cho thông tin hướng sóng tới bị số băng [109] 4.3 Kết luận chương Kế thừa kết nghiên cứu từ chương 3, chương 4, luận án đề xuất phương pháp áp dụng thuật toán TFBMP việc phân tách tín hiệu đa đường xác định hướng sóng tới tín hiệu băng rộng thu dàn ăng ten ULA Đối với việc phân tách tín hiệu đa đường, phương pháp đề xuất luận án thực việc xác định đồng thời tham số hướng sóng tới thời gian trễ truyền sóng tín hiệu tới Từ giúp cho hệ thống định vị vô tuyến điện tử xác định xác thành phần tín hiệu tới tầm nhìn thẳng Trong phần chương 4, luận án trình bày phương pháp xử 92 lý tín hiệu băng rộng nhằm chia tín hiệu thành băng tín hiệu băng hẹp sử dụng thuật toán TFBMP nhằm khai thác thông tin hướng sóng tới tín hiệu Các kết mô ngôn ngữ lập trình Matlab chứng minh đề xuất thực tốt yêu cầu đặt tình cụ thể định trước Như vậy, kết hợp với ưu điểm thuật toán TFBMP, đề xuất luận án có ý nghĩa việc tăng hiệu hoạt động hệ thống vô tuyến tìm phương tiên tiến nói chung hệ thống định vị vô tuyến điện hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu, hệ thống Radar, Sonar nói riêng Các kết nghiên cứu đề xuất phân tích chương công bố hai báo bao gồm: [1] Han Trong Thanh, Duong Duc Ha and Vu Van Yem, (2015) “Multipath Signals Separation Approach In DOA Estimation Using Total Forward – Backward Matrix Pencil Method,” Journal of Science and Technology, Vol 107, pp 047 – 053 [2] Han Trong Thanh and Vu Van Yem, (2015) “A Novel Method For DOA Estimation Of Wideband Signal Based On Total Forward Backward Matrix Pencil Algorithm,” Journal of Military Science and Technology Research, Special Issue, October, No.29, pp 225 - 234 93 KẾT LUẬN Đóng góp khoa học luận án Nội dung luận án tập trung nghiên cứu phương pháp nhằm nâng cao chất lượng xác định hướng sóng tới áp dụng cho hệ thống vô tuyến tìm phương Các vấn đề luận án tập trung nghiên cứu độ phức tạp thuật toán, số mẫu tín hiệu thu khắc phục ảnh hưởng tính tương quan tín hiệu Luận án đạt số kết nghiên cứu sau: Đối với hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh:  Đề xuất phương pháp PLL – DOA cải tiến có khả giảm độ phức tạp tính toán từ tăng tốc độ xử lý giải pháp khắc phục nhược điểm nhầm lẫn vòng khóa pha có tín hiệu tương tự đến dàn anten thời điểm hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh dựa vòng khóa pha Đối với hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh:  Đề xuất áp dụng thuật toán TFBMP xác định hướng sóng tới áp dụng cho hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh sử dụng dàn ăng ten ULA dàn ăng ten UCA với mẫu tín hiệu điều kiện bị ảnh hưởng nhiễu, có khả xác định hướng sóng tới tín hiệu tương quan tín hiệu băng rộng  Đề xuất phương pháp xác định đồng thời thông số DOA TOA tín hiệu thu dàn ăng ten ULA dựa thuật toán TFBMP từ xác định hướng tới tín hiệu tầm nhìn thẳng (LOS) Các kết nghiên cứu đạt luận án góp phần vào nhóm giải pháp kỹ thuật để cải thiện hiệu hoạt động hệ thống vô tuyến tìm phương Điều mở nhiều ứng dụng đời sống kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng Hướng phát triển luận án Hiện nay, kết đạt luận án mô máy tính Để tiếp tục nghiên cứu, phát triển kết đạt được, mở rộng phạm vi nghiên cứu ứng dụng thực tế, thời gian tới hướng nghiên cứu luận án đề xuất sau: - Nghiên cứu phát triển giải pháp xác định số lượng tín hiệu tới dàn ăng ten - Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp xử lý trường hợp bị ảnh hưởng nhiễu màu - Nghiên cứu phương pháp khắc phục vấn đề tồn tượng Jitter… hệ thống máy thu dựa công nghệ vô tuyến điều khiển phần mềm - Triển khai chế tạo thử nghiệm thiết bị để đo thử, áp dụng giải pháp xác định hướng sóng tới tín hiệu đề xuất 94 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Han Trong Thanh, Tran Ngoc Ha and Vu Van Yem, (2013) "Novel direction finding algorithm based on phase locked loop with low computational complexity," in Advanced Technologies for Communications (ATC), 2013 International Conference on, pp 437 – 442 [2] Han Trong Thanh and Vu Van Yem, (2014) "High Performance Direction Finding Algorithm Based on Phase Locked Loop," REV Journal on Electronics and Communications, vol 4, No – 2, January – June, pp 16 – 23 [3] Han Trong Thanh, Nguyen Duy Minh, Hoang Duc Thang and Vu Van Yem, (2014) "Direction of Arrival estimation using the Total Forward - Backward Matrix Pencil Method," in International Conference on Communications and Electronics (ICCE 2014), July 30th – August 1st, DA NANG City, Vietnam, pp 718 – 722 [4] Han Trong Thanh, Duong Duc Ha and Vu Van Yem, (2015) "Multipath Signals Separation Approach In DOA Estimation Using Total Forward – Backward Matrix Pencil Method," Journal of Science and Technology, vol 107, pp 047 – 053 [5] Han Trong Thanh, Do Trong Tuan, Nguyen Trong Duc and Vu Van Yem, (2015) “Robust Direction of Arrival Estimation Using Uniform Circular Antenna Array based on Total Forward - Backward Matrix Pencil Method,” Journal of Research, Development and Application on Information & Communications Technology, Volume E – 3, No (12), pp 17 – 27 [6] Han Trong Thanh and Vu Van Yem, (2015) “A Novel Method For DOA Estimation Of Wideband Signal Based On Total Forward Backward Matrix Pencil Algorithm,” Journal of Military Science and Technology Research, Special Issue, October, No.29, pp 225 - 234 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Anh P (2002) Trường điện từ truyền sóng: NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Anh P (2007) "Lý thuyết kỹ thuật Anten," Lâm T N., (2014) "Nghiên cứu xây dựng mô hình thiết bị định hướng động dải HF biển," Luận văn Thạc sỹ, Học Viện Kỹ thuật Quân Phong P D., (2012) "Thuật toán ước lượng tham số tin hiệu thông tin vô tuyến," Luận án tiến sỹ, Viện nghiên cứu Điện tử - Tin Học - Tự động hóa Quyền T C., (2012) "Anten thông minh áp dụng hệ thông tin đa sóng mang," Luận án tiến sỹ, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Quỳnh T T T., Vũ T A., et al (2013) "Hiệu hệ thống tìm phương sửdụng anten không tâm pha bất đối xứng," Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, vol 29, pp 40-50 Thạch L H., Yem V V., Anh P (2007) "Giới hạn phân biệt hướng sóng tới sử dụng thuật toán MUSIC," in Hội nghị thông tin định vị phát triển kinh tế biển Việt nam Thạch L H., Yêm V V., et al (2008) "Giới hạn số nguồn sóng tới ước lượng sử dụng phương pháp đa tần," in Hội thảo khoa học quốcgia lần thứ Nghiên cứu, phát triển ứng dụng Công nghệ thông tin truyền thông, ICT.rda’08 Yêm V V., Thạch L H., Anh P (2007) "Ứng dụng thuật toán MUSIC việc xác định vị trí tàu thuyền đánh cá loại vừa nhỏ hoạt động vùng ven biển," Tạp chí Điện tử ngày TÀI LIỆU TIẾNG ANH [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] Adcock F., "British Patent Specification No.130490," 1919 Bartlett M S (1950) "Periodogram analysis and continuous spectra," Biometrika, pp 1-16 Bartlett M S (1978) An introduction to stochastic processes, with special reference to methods and applications: CUP Archive Bellini E a T., A (1907) "A directive system of wireless telegraphy," Elect Eng, vol (11), pp 771 - 775 Borgiotti G V and Kaplan L (1979) "Superresolution of uncorrelated interference sources by using adaptive array techniques," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol 27, pp 842-845 Burg J P (1967) "Maximum entropy spectral analysis," in 37th Annual International Meeting Burwasser A J (1994) "Measuring Bearing Accuracy Of Mobile Adcock DF Antennas," ed: RDF Products Application Note AN-003, 1994 Capon J (1969) "High-resolution frequency-wavenumber spectrum analysis," Proceedings of the IEEE, vol 57, pp 1408-1418 Chandran S (2005) Advances in Direction-of-arrival Estimation: Artech House Chen F.-J., Fung C C., et al (2007) "Estimation of two-dimensional frequencies using modified matrix pencil method," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 55, pp 718-724 96 [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] Chen P., Wicks M., and Adve R (2001) "Development of a statistical procedure for detecting the number of signals in a radar measurement," IEE Proceedings-Radar, Sonar and Navigation, vol 148, pp 219-226 Chen Z., Gokeda G., and Yu Y (2010) Introduction to Direction-of-arrival Estimation: Artech House Choi J.-H., Park C.-S., et al (2007) "A Multi-Channel Correlative Vector Direction Finding System Using Active Dipole Antenna Array for Mobile Direction Finding Applications," Journal of electromagnetic engineering and science, vol 7, pp 161168 Cianos N (1993) "Low-cost, high-performance DF and intercept systems," in WESCON/'93 Conference Record, pp 372-376 Comisso M., (2008) "Beamforming techniques for wireless communications in lowrank channels: analytical models and synthesis algorithms," Ph.D Thesis, Cotter S (2007) "Multiple snapshot matching pursuit for direction of arrival (DOA) estimation," in Proceedings of the European Signal Processing Conference, pp 247251 Davis J and Gibson A (2006) "Phase mode excitation in beamforming arrays," in Microwave Conference, 2006 36th European, pp 1786-1789 del Rı́ J E F and Sarkar T K (1996) "Comparison between the matrix pencil method and the Fourier transform technique for high-resolution spectral estimation," Digital Signal Processing, vol 6, pp 108-125 Dharamdial N., Adve R., and Farha R (2003) "Multipath delay estimations using matrix pencil," in WCNC, pp 632-635 Evans J E., Sun D., and Johnson J., "Application of advanced signal processing techniques to angle of arrival estimation in ATC navigation and surveillance systems," DTIC Document1982 Frank B (2005) "Smart antennas for wireless communications with MATLAB," ed: McGraw-Hill, New York, 2005 Gabriel W F (1980) "Spectral analysis and adaptive array superresolution techniques," Proceedings of the IEEE, vol 68, pp 654-666 Gantmacher F R (1959) The theory of matrices vol 1: Taylor & Francis Golub G H (1996) "CF van Loan Matrix computations," The Johns Hopkins, Golub G H and Van Loan C F (1996) "Matrix computations," Gross F (2005) Smart antennas for wireless communications: McGraw-Hill Professional Guldgogan M., (2006) "A Novel Array Signal Processing Technique for Multipath Channel Parameter Estimation," Master of Science, Bilkent University, Gupta L and Singh R (2010) "Array signal processing: Doa estimation for missing sensors," in Power, Control and Embedded Systems (ICPCES), 2010 International Conference on, pp 1-4 Hamid K and Viberg M (1996) "Two decades of array signal processing research," IEEE signal processing magazine, vol 13, pp 67-94 Hammerle R (1989) "Factors limiting the accuracy of Doppler and Adcock direction finding systems," in Passive Direction Finding, IEE Colloquium on, pp 3/1-313 Harter N., Keaveny J J., et al (2005) "Development of a novel single-channel direction-finding method," in Military Communications Conference, 2005 MILCOM 2005 IEEE, pp 2720-2725 Harter N., Keaveny J J., et al (2005) "Analysis and implementation of a novel singlechannel direction-finding method," in Wireless Communications and Networking Conference, 2005 IEEE, pp 2530-2533 97 [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] Harter N M., (2007) "Development of a Single-Channel DirectionFindingAlgorithm," Master of Science, The Virginia PolytechnicInstitute and StateUniversity, Hirata A., Morimoto T., and Kawasaki Z (2003) "DOA estimation of ultra-wideband EM waves with MUSIC and interferometry," IEEE antennas and wireless propagation letters, vol 2, pp 190-193 Hua Y (1992) "Estimating two-dimensional frequencies by matrix enhancement and matrix pencil," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 40, pp 2267-2280 Hua Y and Sarkar T K (1990) "Matrix pencil method for estimating parameters of exponentially damped/undamped sinusoids in noise," Acoustics, Speech and Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 38, pp 814-824 HWEE C M., (2013) "Matrix Pencil method as a signal processing technique performance and application on power systems signals," Irahhauten Z., Nikookar H., and Klepper M (2012) "A joint ToA/DoA technique for 2D/3D UWB localization in indoor multipath environment," in Communications (ICC), 2012 IEEE International Conference on, pp 4499-4503 Jain V (1974) "Filter analysis by use of pencil of functions: Part I," Circuits and Systems, IEEE Transactions on, vol 21, pp 574-579 Josefsson L and Persson P (2006) Conformal array antenna theory and design vol 29: John wiley & sons Jung S., Kim S., et al (2011) "Low-complexity joint DOA/TOA estimation algorithm for mobile location," in Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2011 IEEE, pp 581-586 Karapistoli E., Pavlidou F.-N., et al (2010) "An overview of the IEEE 802.15 4a standard," Communications Magazine, IEEE, vol 48, pp 47-53 Keaveny J J., (2005) "Analysis and Implementation of a Novel Single Channel Direction Finding Algorithm on a Software Radio Platform," Master of Science, Virginia Polytechnic Institute and State University, Keen R (1938) Wireless detection finding: Iliffe & Sons, Dorset House Khan M F and Tufail M (2010) "Multiple snapshot Beamspace Matrix Pencil method for direction of arrival estimation," in Industrial Mechatronics and Automation (ICIMA), 2010 2nd International Conference on, pp 288-291 Kim S., Oh D., and Lee J (2015) "Joint DFT-ESPRIT estimation for TOA and DOA in vehicle FMCW radars," Antennas and Wireless Propagation Letters, IEEE, vol Volume: PP, Koh J and Sarkar T K (2004) "High resolution DOA estimation using matrix pencil," in Antennas and Propagation Society International Symposium, 2004 IEEE, pp 423426 Kundu D (1996) "Modified MUSIC algorithm for estimating DOA of signals," Signal processing, vol 48, pp 85-90 Liberti J C and Rappaport T S (1999) Smart antennas for wireless communications: IS-95 and third generation CDMA applications: Prentice Hall PTR Liu Z.-M., Huang Z.-T., and Zhou Y.-Y (2011) "Direction-of-arrival estimation of wideband signals via covariance matrix sparse representation," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 59, pp 4256-4270 Löhning M and Fettweis G (2007) "The effects of aperture jitter and clock jitter in wideband ADCs," Computer Standards & Interfaces, vol 29, pp 11-18 Makhoul J (1975) "Linear prediction: A tutorial review," Proceedings of the IEEE, vol 63, pp 561-580 Marconi G (1906) "On methods whereby the radiation of electric waves may be mainly confined to certain directions, and whereby the receptivity of a receiver may be 98 [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] restricted to electric waves emanating from certain directions," Proceedings of the Royal Society of London Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, vol 77, pp 413-421 Mathews C P and Zoltowski M (1992) "Direction finding with circular arrays via phase mode excitation and Root-MUSIC," in Antennas and Propagation Society International Symposium, 1992 AP-S 1992 Digest Held in Conjuction with: URSI Radio Science Meeting and Nuclear EMP Meeting., IEEE, pp 1019-1022 Mathews C P and Zoltowski M D (1994) "Eigenstructure techniques for 2-D angle estimation with uniform circular arrays," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 42, pp 2395-2407 Mathews C P and Zoltowski M D (1994) "Signal subspace techniques for source localization with circular sensor arrays," Muthukumar P (2012) "Smart Active Antenna Radiation Pattern Optimising System For Mobile Devices Achieved By Sensing Device Proximity Environment With Property, Position, Orientation, Signal Quality And Operating Modes," ed: Google Patents, 2012 Naidu P S (2009) Sensor array signal processing: CRC press Newhall W G., (2003) "Radio channel measurements and modeling for smart antenna array systems using a software radio receiver," Virginia Polytechnic Institute and State University, Nga M T., Phong P D., et al (2008) "A planar quasi-Yagi For Next Generation Wireless Communication Systems," Research, Development and Application on information & communications technology journal, Ottersten B and Kailath T (1990) "Direction-of-arrival estimation for wide-band signals using the ESPRIT algorithm," Acoustics, Speech and Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 38, pp 317-327 Ouibrahim H., Weiner D., and Wei Z (1987) "Angle of arrival estimation using a forward-back moving window," in Proceedings 30th Midwest Symposium Circuit System, Syracuse, NY, pp 563-566 Peavey D and Ogumfunmi T (1997) "The single channel interferometer using a pseudo-doppler direction finding system," in Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1997 ICASSP-97., 1997 IEEE International Conference on, pp 41294132 Phong P D and Yem V V (2012) "High rosolution agorithm for frequency difference of arrival estimation," in Proceeding of South East Asian Technical University Consortium (SEATUC), Bangkok, Thailand Phong P D., Chinh D T., and Yem V V (2010) "A Novel Spectrum Sensing Without Channel State Information Using Estimated Parameters," Research, Development and Application on information & communications technology journal, vol E-1, pp 5663 Pillai S U and Kwon B H (1989) "Forward/backward spatial smoothing techniques for coherent signal identification," Acoustics, Speech and Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 37, pp 8-15 Pisarenko V F (1973) "The retrieval of harmonics from a covariance function," Geophysical Journal International, vol 33, pp 347-366 Poberezhskiy Y S and Poberezhskiy G Y (2004) "Sampling and signal reconstruction circuits performing internal antialiasing filtering and their influence on the design of digital receivers and transmitters," Circuits and Systems I: Regular Papers, IEEE Transactions on, vol 51, pp 118-129 99 [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] Quynh T T T., Tan T D., et al (2014) "Antenna without Phase Center for DOA Estimation in Compressive Array Processing," International Journal of Control and Automation, vol 7, pp 55-68 RDF-Products (1998) "Basics of the watson-watt radio direction finding technique," ed in Web Note WN-002, 1998 RDF-Products (April 1999) "A comparison of the watson-watt and pseudo-doppler df techniques ", ed: Web note WN-004, April 1999, pp Rev B–01 Rembovsky A., Ashihmin A., and Kozmin V Radio Monitoring Problems, Methods, and Equipment A volume 43 in the nanostructure Science and Technology series: ISBN 978-0-387-98099-7, Springer Dordrecht Heidelberg London New York, 2009– 640 p Rohde-Schwarz (2000) "Introduction into Theory of Direction Finding," ed, 2000 Rohde-Schwarz (2003) "Digitaler HF/VHF/UHF-Überwachungspeiler R&S DDF®0xE," ed, 2003 Roy R and Kailath T (1987) "Esprit and total least squares," in Proceedings of the Asilomar Conference on Circuits, Systems and Computers and Computers Roy R and Kailath T (1989) "ESPRIT-estimation of signal parameters via rotational invariance techniques," Acoustics, Speech and Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 37, pp 984-995 Rutten R., Breems L J., and van Veldhoven R H (2008) "Digital jitter-cancellation for narrowband signals," in Circuits and Systems, 2008 ISCAS 2008 IEEE International Symposium on, pp 1444-1447 Sarkar T K and Pereira O (1995) "Using the matrix pencil method to estimate the parameters of a sum of complex exponentials," Antennas and Propagation Magazine, IEEE, vol 37, pp 48-55 Schmidt R O (1986) "Multiple emitter location and signal parameter estimation," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol 34, pp 276-280 Shan T.-J., Wax M., and Kailath T (1985) "On spatial smoothing for direction-ofarrival estimation of coherent signals," IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol 33, pp 806-811 Smith R S., Anderson H., and Jugler L (1981) "Correlative vector direction finding," Watkin-Johnson, CET Division, pp 1-28 Stoica P and Moses R L (1997) Introduction to spectral analysis vol 1: Prentice hall Upper Saddle River Syrjälä V and Valkama M (2009) "Sampling jitter estimation and mitigation in direct RF sub-sampling receiver architecture," in Wireless Communication Systems, 2009 ISWCS 2009 6th International Symposium on, pp 323-327 Therrien C W (1992) Discrete random signals and statistical signal processing: Prentice Hall PTR Tingley R D and Pahlavan K (2001) "Space-time measurement of indoor radio propagation," Instrumentation and Measurement, IEEE Transactions on, vol 50, pp 22-31 Tufts D W and Kumaresan R (1982) "Estimation of frequencies of multiple sinusoids: Making linear prediction perform like maximum likelihood," Proceedings of the IEEE, vol 70, pp 975-989 U.Somalatha, Prasad T V S G., and Naidu T R K (2014) "DOA Estimation of Uncorrelated and Coherent Signals in Multipath Environment Using ULA Antennas," International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering, vol 2, pp 47 – 55 100 [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] Van Yem V and Thanh N H (2009) "Single channel all digital direction finding system," in Wireless Communication Systems, 2009 ISWCS 2009 6th International Symposium on, pp 696-699 Vaughan R G., Scott N L., and White D (1991) "The theory of bandpass sampling," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 39, pp 1973-1984 Wang F and Zhang X (2014) "Joint estimation of TOA and DOA in IR-UWB system using sparse representation framework," ETRI Journal, vol 36, pp 460-468 Wang J., Zhao Y., and Wang Z (2008) "A novel coherent signal-subspace method for wideband signal location," in Millimeter Waves, 2008 GSMM 2008 Global Symposium on, pp 317-320 Wang Y., Leus G., and Pandharipande A (2009) "Direction estimation using compressive sampling array processing," in Statistical Signal Processing, 2009 SSP'09 IEEE/SP 15th Workshop on, pp 626-629 Wax M and Kailath T (1985) "Detection of signals by information theoretic criteria," Acoustics, Speech and Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 33, pp 387-392 Wen F., Wan Q., et al (2014) "Improved MUSIC Algorithm for Multiple Noncoherent Subarrays," Signal Processing Letters, IEEE, vol 21, pp 527-530 Williams R T., Prasad S., et al (1988) "An improved spatial smoothing technique for bearing estimation in a multipath environment," Acoustics, Speech and Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 36, pp 425-432 Xia B and Wang W (2007) "Estimation method of DOA for DS-UWB signal," Journal of University of Electronic Science and Technology of China, vol 36, pp 190192 Yamada H., Shirai S., et al (2014) "DOA estimation of correlated wideband signals by using multi-band EM algorithm," in Radio Science Meeting (Joint with AP-S Symposium), 2014 USNC-URSI, pp 205-205 Yem V V., BRAGA A J., et al (2005) "Direction of arrival and time delay measurements for multi-path signals using five-port reflectometers," in IEEE Antenna and Propagation Symposium (IEEE APS), pp 03-08 Yilmazer N., Ari S., and Sarkar T K (2008) "Multiple snapshot direct data domain approach and ESPRIT method for direction of arrival estimation," Digital Signal Processing, vol 18, pp 561-567 Yoon Y.-S., (2004) "Direction-of-arrival estimation of wideband sources using sensor arrays," Citeseer, Yoon Y.-S., Kaplan L M., and McClellan J H (2004) "Direction-of-arrival estimation of wideband sources using arbitrary shaped multidimensional arrays," in Acoustics, Speech, and Signal Processing, 2004 Proceedings.(ICASSP'04) IEEE International Conference on, pp ii-221-4 vol Yoon Y.-S., Kaplan L M., and McClellan J H (2006) "TOPS: new DOA estimator for wideband signals," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol 54, pp 19771989 Zhou L., Zhao Y.-j., and Cui H (2008) "High resolution wideband DOA estimation based on modified MUSIC algorithm," in Information and Automation, 2008 ICIA 2008 International Conference on, pp 20-22 [...]... phân giải cao trong xác định chính xác hướng sóng tới áp dụng cho mỗi kiến trúc hệ thống vô tuyến tìm phương đã và đang là chủ đề nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước Khi dựa vào kiến trúc hệ thống, các hệ thống vô tuyến tìm phương có thể được phân chia thành hai nhóm đó là 2 hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh (hệ thống đơn kênh) và hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh (hệ thống đa... (LOS) 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG 1.1 Giới thiệu chung về hệ thống vô tuyến tìm phương Các hệ thống vô tuyến tìm phương là các hệ thống thông tin nhằm xác định hướng tới của sóng vô tuyến lan truyền trong không gian được thu bởi các dàn ăng ten nhiều phần tử Dựa vào thông tin về hướng tới của sóng vô tuyến, người ta có thể xác định sơ bộ phương hướng của các nguồn bức xạ trong không... giảm độ phức tạp tính toán cho phương pháp dựa trên vòng khóa pha, tăng hiệu năng hoạt động của hệ thống sẽ được phân tích đánh giá một cách chi tiết Chương 3: Xác định hướng sóng tới của các tín hiệu băng hẹp sử dụng hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh: Kiến trúc hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh cũng như một số kỹ thuật xác định hướng sóng tới điển hình áp dụng cho hệ thống loại này sẽ được giới... khai cho các ứng dụng thời gian thực Hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh có khả năng xác định được hướng sóng tới với độ chính xác và độ phân giải cao so với các hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh nhưng thông thường có kiến trúc cồng kềnh, tiêu thụ năng lượng lớn, gặp khó khăn trong việc triển khai trên các thiết bị di động Các phương pháp xác định hướng sóng tới điển hình áp dụng cho hệ thống. .. thuật xác định hướng sóng tới Thông thường, các hệ thống vô tuyến tìm phương thường sử dụng các dàn ăng ten nhiều phần tử để thu tín hiệu từ đó tìm ra hướng tới của các tín hiệu đó bằng các kỹ thuật xác định hướng sóng tới Các phương pháp xác định hướng sóng tới đã được các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển từ rất lâu [82] Ngay từ năm 1888, Heinrich Hertz phát hiện đặc tính hướng của ăng ten khi... vi nghiên cứu của luận án Chương 2: Xác định hướng sóng tới của các tín hiệu băng hẹp sử dụng hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh: Chương 2 mô tả kiến trúc hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh, tập trung phân tích một số kỹ thuật xác định hướng sóng tới điển hình áp dụng cho hệ thống loại này như phương pháp Watson – Watt, phương pháp Doppler và giả Doppler và phương pháp dựa trên vòng khóa pha Dựa... Dựa vào phương thức xử lý tín hiệu của các hệ thống vô tuyến tìm phương người ta có thể chia ra làm ba loại như sau: o Hệ thống vô tuyến tìm phương xử lý Biên độ tín hiệu: Đây là hệ thống xác định hướng tới của tín hiệu sóng vô tuyến bằng cách so sánh biên độ tín hiệu thu được giữa các phần tử của dàn ăng ten từ đó tìm vị trí mà tại đó tín hiệu được phát xạ ra không gian o Hệ thống vô tuyến tìm phương. .. là hệ thống xác định hướng sóng tới dựa trên pha của tín hiệu thu được tại các phần tử của dàn ăng ten Thông tin về hướng sóng tới có thể xác định từ chính pha của tín hiệu hoặc độ sai pha của tín hiệu thu được giữa các phần tử ăng ten o Hệ thống vô tuyến tìm phương kết hợp Biên độ – Pha: Đây là hệ thống xác định hướng sóng tới dựa vào cả biên độ và pha của tín hiệu thu được tại các phần tử của dàn ăng. .. thuật xác định hướng sóng tới với số lượng nhỏ mẫu tín hiệu áp dụng cho hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh 3  Nghiên cứu các kỹ thuật xử lý các tín hiệu đa đường và các tín hiệu băng rộng Các nội dung đề xuất nêu trên đều hướng tới một mục tiêu chung là nghiên cứu phát triển nâng cao hiệu năng hoạt động của các hệ thống vô tuyến tìm phương tiên tiến Đối tượng nghiên cứu:  Hệ thống vô tuyến tìm phương. .. trong xác định hướng sóng tới Như trên đã phân tích, các hệ thống vô tuyến tìm phương dựa trên tín hiệu thu được từ các dàn ăng ten nhiều phần tử, sử dụng các kỹ thuật xử lý tín hiệu để tìm ra thông tin về hướng sóng tới Chính vì vậy, việc nghiên cứu mô hình tín hiệu sóng tới cũng như đặc điểm tính chất các hệ dàn ăng ten khác nhau là một yêu cầu cơ bản nhất đối với bài toán thiết kế hệ thống vô tuyến tìm ... CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG 1.1 Giới thiệu chung hệ thống vô tuyến tìm phương Các hệ thống vô tuyến tìm phương hệ thống thông tin nhằm xác định hướng tới sóng vô tuyến lan truyền... thống vô tuyến tìm phương đơn kênh dựa vòng khóa pha Đề xuất áp dụng thuật toán TFBMP xác định hướng sóng tới áp dụng cho hệ thống vô tuyến tìm phương đa kênh sử dụng dàn ăng ten ULA dàn ăng ten. .. CHƯƠNG XÁC ĐỊNH HƯỚNG SÓNG TỚI CỦA CÁC TÍN HIỆU BĂNG HẸP SỬ DỤNG HỆ THỐNG VÔ TUYẾN TÌM PHƯƠNG ĐƠN KÊNH 2.1 Giới thiệu chung hệ thống vô tuyến tìm phương đơn kênh Hệ thống vô tuyến tìm phương