Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad mahdi Naghsh,Ehsan Yzdian
محمد مهدی نقش (استاد راهنما) احسان یزدیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mir Mahdi Khandani Koozehkonan
میرمهدی خندانی کوزه کنان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Direction of Arrival Estimation based on One-Bit Compressive Sensing
Array signal processing has been an active research area for the last decades. Direction of Arrival (DOA) Estimation is an important field in array signal processing where the objective is to locate the sources of the signals. It has played an important role in widespread applications such as radar, sonar, wireless communications, seismology, biomedicine, astronomy, and imaging. Numerous algorithms have been reported in the literature in the last several years, each one trying to resolve some limitations of previous ones. Need for a large number of antennas and multiple snapshots are the main limitations of the conventional DOA algorithms. Emergence of Compressed Sensing (CS) has attracted considerable research interest in the signal processing community. It makes it possible to sample sparse signals at rates far lower than the Shannon–Nyquist rate whereas signal recovering is guaranteed with high probability. CS has branched out to many new fields and has worked its way into several application areas like DOA estimation. Applying CS to DOA estimation results in the snapshot reduction and also the need for fewer number of frontend circuit chains for the arrays. CS has brought other benefits like possibility of one-bit sampling. Thus far, one-bit samplers have used constant threshold but here, time-varying threshold is proposed instead and then appropriate convex optimization problems specially for gridless CS DOA estimation is represented. The simulation results show that the proposed time-varying thresholding outperforms constant threshold samplers. Key word: Direction of arrival (DOA) estimation, compressed sensing (CS), sparse signal repre-sentation, convex optimization, one-bit sampling.
در دهه‌های اخیر مبحث پردازش سیگنال‌های آرایه‌ای بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تخمین جهت سیگنال دریافتی نیز یکی از مهم‌ترین زیرشاخه‌های این مبحث است که در رادار، سونار، زمین شناسی و ... کاربرد دارد. روش‌های بسیاری برای تخمین زاویه از ده? شصت میلادی تاکنون ارائه شده‌اند که هر کدام سعی در بهبود روش‌های قبلی و غلبه بر محدودیت‌های موجود داشته‌اند. از مهم‌ترین محدودیت‌های تقریباً هم? روش‌ها، نیاز به تعداد مشاهد? بسیار زیاد و همچنین نیاز به تعداد بالای مدارات متصل به آنتن‌ها در آرایه است که هم باعث افزایش هزین? مورد نیاز و هم افزایش پیچیدگی می‌شود. ظهور حسگری فشرده در سال 2006 میلادی، تحولی عظیم در پردازش سیگنال به‌وجود آورد که مورد توجه بسیار قرار گرفته است. حسگری فشرده بیان می‌کند که تحت شرایطی می‌توان با نرخی بسیار کمتر از نرخ نایکوئیست، از سیگنال‌ها نمونه‌برداری کرد؛ با تضمین اینکه بازیابی سیگنال اصلی امکان‌پذیر باشد. حسگری فشرده در مبحث پردازش سیگنال‌های آرایه‌ای و به‌خصوص تخمین جهت سیگنال نیز مورد استفاده قرار گرفته که باعث کاهش تعداد نمونه‌های زمانی مورد نیاز و همچنین کاهش تعداد مدارات متصل به آنتن‌ها در آرایه و یا تغییر در رویکرد برخورد با مسئله می‌شود. از دیگر مزایای حسگری فشرده می‌توان به قابلیت استفاده از کوانتایزر تک بیتی در جهت‌یاب‌های سیگنال اشاره کرد که قبلا الگوریتم‌های مناسب برای بازیابی وجود نداشته است. در همه نمونه‌برداری‌های تک بیتی، آستانه ثابت سطح صفر به‌کار رفته ولی در این پایان‌نامه آستانه‌گذاری متغیر پیشنهاد و براساس این نوع آستانه‌گذاری، مسئله بهینه‌سازی محدب مناسب ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی نیز مبین برتری عملکرد آستانه‌گذاری متغیر نسبت به آستانه‌گذاری ثابت است. کلمات کلیدی: تخمین جهت سیگنال دریافتی، حسگری فشرده، نمایش تنک سیگنال، بهینه سازی محدب، نمونه برداری تک بیتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی