Tạp chí khoa học: Hiệu năng của hệ thống tìm phương sử dụng anten không tâm pha bất đối xứng

Bài báo thực hiện việc đánh giá hiệu năng của hệ thống tìm phương sử dụng anten không tâm pha có cấu trúc bất đối xứng Asym-AWPC (Asymmetric - Antenna without Phase Center). Mời các bạn cùng tham khảo để nắm rõ hơn nội dung kiến thức được trình bày trong bài báo cáo này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tạp chí khoa học: Hiệu năng của hệ thống tìm phương sử dụng anten không tâm pha bất đối xứngTạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 29, Số 3 (2013) 40-50Hi u năng c a h th ng tìm phương s d ng anten không tâm pha b t i x ngTr n Th Thúy Quỳnh1,*, Tr nh Anh Vũ1, Tr n Minh Tu n2, Phan Anh11Trư ng i h c Công ngh , HQGHN, 144 Xuân Th y, C u Gi y, Hà N i, Vi t Nam 2 Vi n Chi n lư c Thông tin và Truy n thông, B Thông tin và Truy n thôngNh n ngày 01 tháng 3 năm 2013 Ch nh s a ngày 08 tháng 4 năm 2013; ch p nh n ăng ngày 07 tháng 5 năm 2013Tóm t t. Bài báo th c hi n vi c ánh giá hi u năng c a h th ng tìm phương s d ng anten không tâm pha có c u trúc b t i x ng Asym-AWPC (Asymmetric - Antenna without Phase Center). ây là c u trúc anten có gi n pha là hàm phi tuy n ã ư c nhóm nghiên c u xu t và t i ưu hóa v kích thư c trong các công trình công b g n ây. Khi k t h p Asym-AWPC v i thu t toán phân l p nhi u tín hi u MUSIC (MUltiple Signal Classification), h th ng tìm phương này có kh năng ư c lư ng cùng lúc nhi u ngu n tín hi u v i phân gi i cao trong toàn b không gian 360O ngay c khi s ngu n tín hi u n l n hơn s ph n t anten. Hi u năng c a h th ng ư c ánh giá thông qua l i ư c lư ng góc và ư c so sánh v i h th ng s d ng c u trúc m ng tròn cách u UCA (Uniform Circular Array), là c u trúc ư c s d ng nhi u trong th c t . D a trên các k t qu mô ph ng, có th th y r ng h th ng xu t có hi u năng t t hơn nhi u h th ng s d ng UCA v i cùng s ph n t anten, c bi t trong các trư ng h p t s công su t tín hi u trên công su t t p âm SNR (Signal to Noise Ratio) th p, kho ng cách gi a các góc c a các ngu n tín hi u n nh ( phân gi i cao), cũng như s m u tín hi u thu th p t i m i ph n t anten ít. T khóa: Hư ng sóng n DOA (Direction of Arrival), thu t toán phân l p nhi u tín hi u MUSIC (MUltiple Signal Classification), anten không tâm pha b t i x ng Asym-AWPC (Asymmetric Antenna without Phase Center), m ng tròn cách u UCA (Uniform Circular Array).1. Gi i thi u∗ T nh ng th p k trư c, ư c lư ng hư ng sóng n luôn là ch ư c nhi u ngư i quan tâm v i các ng d ng trong quân s và dân s , bao g m: h th ng giám sát, h th ng tìm và bám m c tiêu, các h th ng t ng phát hi n và tránh xung t, h anten thông minh,...[1]Trong nh ng năm g n ây, các k thu t liên quan n các h ư c lư ng này v n luôn ư c phát tri n v i các gi i pháp ngày càng tân ti n nh vào s phát tri n vư t b c c a k thu t anten, các thu t toán x lý tín hi u và các h th c thi th i gian th c [2]. Bài báo c p n hi u năng c a m t h th ng tìm phương s d ng k t h p c u trúc anten không tâm pha b t i x ng AsymAWPC (Asymmetric-Antenna without Phase Center) v i thu t toán phân l p nhi u tín hi u 40_______∗Tác gi liên h . T: 84-983057705. E-mail: quynhttt@vnu.edu.vnT.T.T. Quỳnh và nnk. /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 29, Số 3 (2013) 40-5041MUSIC (MUltiple Signal Classification) nh m ư c lư ng cùng lúc hư ng sóng n c a nhi u ngu n tín hi u v i phân gi i cao. H th ng tìm phương ư c xu t có c i ti n hơn h n h tìm phương s d ng phương pháp giao thoa tương quan dùng dàn anten tròn cách u UCA (Uniform Circular Array), là phương pháp hi n nay ư c s d ng nhi u nh t trong các h th ng th c t [3] ch : h anten ch g m 4 ph n t , có kh năng ư c lư ng ư c ng th i nhi u ngu n tín hi u n, ngay c trong trư ng h p s ngu n tín hi u nhi u hơn s ph n t anten.2. H tìm phương s d ng phương pháp giao thoa tương quan dùng dàn anten UCA H tìm phương ư c gi i thi u trong ph n này là c a hãng Rohde & Schwarz, là hãng cung c p các thi t b có tin c y cao c a c [3]. H th ng bao g m m t s ph n t anten ơn gi n (thư ng là các ipole) ư c s p x p theo hình tròn cách u nhau. Hình 1 bi u di n m t dàn anten UCA tiêu bi u v i 9 ph n t anten. H tìm phương lo i này có chính xác r t cao, thư ng nh hơn 1O. Nguyên t c ho t ng c a h như sau: Xét m t dàn anten g m 9 ph n t như mô hình trên hình 2 v i ph n t s 1 là ph n t tham chi u. Gi s hư ng sóng n là α, h th ng tính hư ng sóng n theo các bư c sau:Hình 1. Dàn anten UCA c a hãng Rohde & Schwarz.Bài báo ư c trình bày như sau: Ph n m t gi i thi u v h tìm phương ư c s d ng ph bi n trên th trư ng v i c u trúc m ng tròn cách u UCA. Ph n hai trình bày v c u trúc anten không tâm pha b t i x ng Asym-AWPC. Ph n ba gi i thi u v thu t toán MUSIC. Ph n b n th c hi n vi c so sánh hi u năng c a h tìm phương s d ng c u trúc xu t so v i h tìm phương trong ph n m t. Và cu i cùng là ph n năm ưa ra m t s k t lu n v các k t qu chính mà bài báo ã t ư c.Hình 2. Mô hình dàn anten UCA 9 ph n t .Bư c 1: o s khác pha c a tín hi u th c t thu ư c t i m i ph n t anten so v i ph n t anten tham chi u (ph n t s 1), các giá tr này ư c g i là s khác pha o ư c.42T.T.T. Quỳnh và nnk. /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 29, Số 3 (2013) 40-50Bư c 2: Tính s khác pha c a tín hi u gi thi t bi t trư c góc n t i m i ph n t anten so v i ph n t ant ...