Skip to main content
SUPERVISOR
هادی زیانی (استاد مشاور) احسان یزدیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamed Ghanbari
حامد قنبری

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Estimation of the Direction of Arrival in the Presence of Non-Calibration and Failed Sensor using Dictionary Learning Approach
Direction of Arrival (DOA) estimation is one of the important subjects in communication and radar systems and diverse methods have been suggested to address this problem. These methods are divided into three main parts: classical and subspace and sparse signal processing based methods. In The most of the sparse based methods, it is needed to build a candidate dictionary of angles with high resolution to have an accurate DOA estimation. However, In the real world, the sources are not necessarily located on the atoms of the dictionary which results in DOA estimation error. Recently, dictionary learning is employed to address this issue. The idea is using dictionary learning to adapt the angles of atoms according to the observed signals . In this research, dictionary learning is studied and we extend the application of this idea to multiple snapshot cases. Another source of error in DOA estimation is the non-calibrated arrays. Employing dictionary learning approach, we also suggest a new method to combat degrading effects of non-idealities of the array such as gain-phase, coupling and displacement errors. In all of these applications the proposed method for updating the dictionary is based on parametric dictionary learning and we use simple gradient descent algorithm. Array failure is another topic which has been studied in this research and a new algorithm is suggested to solve this problem. We also generalize some of the results to the case of wideband DOA estimation. To show the superiority of the proposed algorithms, in each part of the thesis, various simulations are done in different scenarios with one or multiple snapshots. Keywords: Dictionary Learning, DOA Estimation, Calibration, Array Failure
زاویه‌یابی یک امر بسیار مهم در سیستم‌های مخابراتی و رادار است و روش‌های زیادی برای آن تا به امروز ارائه‌شده است. روش‌های ارائه‌شده، به سه قسمت کلاسیک و زیر فضا و حسگری فشرده تقسیم می‌شوند. در اغلب روش‌های مبتنی بر حسگری فشرده، لازم است مجموعه‌ای از دیکشنری زوایا به‌منظور زاویه‌یابی دقیق ساخته شود. اگرچه در دنیای واقعی منابع لزوماً روی اتم‌های دیکشنری واقع نبوده و موجب افزایش خطای زاویه‌یابی می‌شود. اخیراً یادگیری دیکشنری به این منظور ارائه‌شده است. ایدهی استفاده از یادگیری دیکشنری، به‌روزرسانی زوایای هر اتم متناظر با سیگنال مشاهده است. در این پایان‌نامه ابتدا این روش، بررسی می‌شود و به حالت چند نمونه‌ای تعمیم می‌یابد. منبع دیگر ایجادکنندهی خطا، آرایه‌های غیر کالیبره هست. با استفاده از یادگیری دیکشنری،‌ روشی جدید برای مقابله با اثرات بهره-فاز، همبستگی و خطای مکان بین حسگرها ارائه می‌دهیم. در همهی این کاربردها روش استفاده‌شده برای به‌روزرسانی دیکشنری بر اساس یادگیری دیکشنری پارامتری بوده و از الگوریتم سادهی گرادیان کاهشی استفاده نمودیم. آرایه‌های معیوب موضوع دیگری است که در این تحقیق مطالعه می‌شود و الگوریتم جدیدی به‌منظور حل این مشکل ارائه می‌شود. همچنین برخی از نتایج به‌دست‌آمده به زاویه‌یابی سیگنال پهن‌باند تعمیم می‌یابد. به‌منظور ارزیابی روش‌های پیشنهادی در هر قسمت پایان‌نامه، شبیه‌سازی‌های متعددی در حالت یک نمونه‌ای و چند نمونه‌ای انجام‌شده است. در هر قسمت با استفاده از شبیه‌سازی‌های متنوع کارایی روش‌های پیشنهادی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. کلمات کلیدی: 1- یادگیری دیکشنری 2- زاویه‌یابی 3- کالیبراسیون 4- حسگر معیوب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی