بهنگام سازی ضرایب وزنی آنتن های هوشمند با استفاده از تخمین زاویه ورود و جهت حرکت

اختصاصی از حامی فایل بهنگام سازی ضرایب وزنی آنتن های هوشمند با استفاده از تخمین زاویه ورود و جهت حرکت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

تداخل ایجاد شده در مخابرات بی سیم با استفاده از سیستم های مجهز به آنتن هوشمند میتواند کاھش یابد. امروزه به دلیل انعطاف و کارایی بالا، در سیستم ھای راداری و مخابرات سیار مورد توجه قرار گرفته است. برای به دست آوردن الگوی تشعشعی مناسب الگوریتمھای تطبیقی مختلفی وجود دارد که بر اساس یکی از معیارھای MSE و Max-SIR یا حداقل واریانس استوارند.

ھدف این تحقیق، ارائه ی ایده ھای نو جھت تخمین وزن ھای آنتن آرایه تطبیقی، مبتنی بر سرعت و جھت حرکت منبع سیگنال مطلوب است. در کنار این ھدف، نیل به پیچیدگی کاھش یافته و افزایش سرعت تنظیم الگوی تشعشعی، با استفاده از الگوریتم تطبیقی مبتنی بر رشتھی آموزشی حداقل متوسط مربع خطا (LMS) و الگوریتم تطبیقی کور پوش ثابت (CM) مدنظر است. در این تحقیق ابتدا تخمین DOA با استفاده از الگوریتم طبقه بندی سیگنال ھای چندگانه (MUSIC) شبیه سازی شده است. سپس الگوریتم ھای LMS و CM در محیط ھای نویزی خالص و با حضور یک و دو سیگنال تداخلی شبیه سازی شده اند. مھمترین مزیت الگوریتم LMS ساده بودن این الگوریتم و مھمترین عیب آن سرعت ھمگرایی پایین بخصوص برای آرایھ ھای با تعداد عناصر بالاست. ھمچنین این الگوریتم نیازمند سیگنال آموزشی است. مھمترین مزیت الگوریتم CM عدم نیاز به سیگنال آموزشی و مھمترین عیوب آن ھمگرایی تضمین نشده و سرعت ھمگرایی پایین نسبت به الگوریتم ھایی است که از معیار MMSE استفاده می کنند. در ادامه دو ایده ارائه شده است که عبارتند از:

1- تخمین وزن ھای آرایه بر اساس جھت و سرعت حرکت منبع. در این ایده نیازی به تخمین DOA نیست و با استفاده از موقعیت دو نقطه قبلی، موقعیت جدید تخمین و وزنھا به دست می آیند. سپس در بازهی زمانی بین دو نقطه، موقعیت دقیق کاربر به دست می آید و وزنھا تخمین زده میشوند. چون عمده پردازش ھا offline است، پیچیدگی کاھش و سرعت تنظیم الگو افزایش می یابد.

2- روشی با پیچیدگی کاھش یافته در شکل دھی الگوی تشعشعی آرایه آنتنی. در این ایده با توجه به دو موقعیت قبلی کاربر، وزن ھایی که تأثیر بیشتری در شکل دھی الگوی تشعشعی دارند مشخص شده و سپس این وزنھا برای موقعیت جدید کاربر تخمین زده میشوند و شکل دھی انجام میپذیرد. برای کاھش خطا، در ھر مرحله وزنھای واقعی تعیین و بھنگام سازی می شوند. چون تمامی وزنھا محاسبه نمی شوند و عمده محاسبات در بازهی زمانی بین دو موقعیت کاربر است، محاسبات کاھش و سرعت تنظیم الگوی تشعشعی افزایش یافته است.

نتایج شبیه سازیھا نشان میدھد که کارایی این روشھا نزدیک به LMS و CM متداول است.

چکیده ١
مقدمه ٢
فصل اول: مخابرات بی سیم و جایگاه آنتنهای هوشمند ۶
١ مقدمه ٧ -١
٢ فیدینگ و تقسیم بندی آن ٧ -١
٣ سیستمهای آنتن هوشمند ٩ -١
١ آنتن آرایھای ١٠ -٣-١
٢ آنتن ھوشمند ١۵ -٣-١
٣ اساس عملکرد سیستم آنتن ھوشمند ١۶ -٣-١
۴ انواع سیستمھای آنتن ھوشمند ١٧ -٣-١
١ سیستمآنتنی با پرتو سوئیچ شده ١٧ -۴-٣-١
٢ سیستمآرایھ تطبیقی ١٨ -۴-٣-١
۵ روند تکامل فناوری آنتنھای ھوشمند ١٩ -٣-١
۶ کاربردھای آنتن ھوشمند ٢٠ -٣-١
٧ مزایای استفاده از آنتنھای ھوشمند ٢١ -٣-١
٨ معایب استفاده از آنتنھای ھوشمند ٢۴ -٣-١
فصل دوم: الگوریتمھای شکل دھی تطبیقی آرایھھای آنتنی ٢۵
١ معیارھای بھینھسازی وزنھای آرایھ ٢۶ -٢
٢۶ MMSE ١ معیار -١-٢
٢٩ Max SIR ٢ معیار -١-٢
٣٠ LCMV ٣ معیار -١-٢
۴ ارتباط بین معیارھای مختلف ٣٢ -١-٢
٢ الگوریتمھای تطبیقی ٣٣ -٢
١ الگوریتمھای تطبیقی مبتنی بر رشتھی آموزشی ٣۴ -٢-٢
٣۴ LMS ١ الگوریتم -١-٢-٢
٣٧ DSMI ٢ الگوریتم -١-٢-٢
٣٨ RLS ٣ الگوریتم -١-٢-٢
ز
۴ الگوریتم گوس ٣٩ -١-٢-٢
٢ الگوریتمھای تطبیقی کور ۴٠ -٢-٢
۴٢ CM ١ الگوریتم -٢-٢-٢
۴۴ DD ٢ الگوریتم -٢-٢-٢
٣ الگوریتمھای ایستاندوری ۴۵ -٢-٢-٢
٣ مقایسھ الگوریتمھای تطبیقی ۴۶ -٢
١ مقایسھ الگوریتمھای تطبیقی مبتنی بر رشتھی آموزشی ۴۶ -٣-٢
٢ مقایسھ الگوریتمھای تطبیقی کور ۴٧ -٣-٢
فصل سوم: روش ھای تخمین جھت ورود سیگنال
۴٩
١ مقدمھ ۵٠ -٣
٢ روشھای تخمین طیفی ۵١ -٣
١ روش بارتلت ۵١ -٢-٣
۵١ Capon ٢ روش حداقل واریانس یا -٢-٣
٣ روش تأخیر و جمع ۵٢ -٢-٣
۴ روش پیشبینیخطی ۵٣ -٢-٣
۵ روش حداکثر آنتروپی ۵٣ -٢-٣
۶ روش بیشینھ درست نمایی ۵۴ -٢-٣
٣ روشھای تخمین مبتنی بر ساختار ویژه ۵۴ -٣
۵۴ MUSIC ١ الگوریتم -٣-٣
۵۶ Beamspace MUSIC ٢ الگوریتم -٣-٣
۵٧ Root- MUSIC ٣ الگوریتم -٣-٣
۵٧ Unitary Circular Root-MUSIC ۴ الگوریتم -٣-٣
۵٧ Minimum Norm ۵ الگوریتم -٣-٣
۵٨ ESPRIT ۶ الگوریتم -٣-٣
٧ سایر الگوریتمھا ۵٩ -٣-٣
۴ بررسی عملکرد و مقایسھ الگوریتم ھا و روش ھا ۶٠ -٣
١ روش بارتلت ۶٠ -۴-٣
٢ روش تأخیر و جمع ۶٠ -۴-٣
۶٠ Capon ٣ روش -۴-٣
ح
۴ روش پیش بینی خطی ۶١ -۴-٣
۶١ MUSIC ۵ روش -۴-٣
۶١ ESPRIT ۶ روش -۴-٣
٧ خلاصھ عملکردی الگوریتم ھای مختلف ۶٢ -۴-٣
۶۶ CM و LMS ،MUSIC فصل چھارم : شبیھسازی الگوریتمھای
١ مقدمھ ۶٧ -۴
۶٧ MUSIC ٢ تخمین زاویھ ورود بھ آرایھ با استفاده از الگوریتم -۴
۶٧ MUSIC ١ شبیھسازی الگوریتم -٢-۴
٣ شبیھسازی الگوریتمھای وزندھی عناصر آرایھ ٧٠ -۴
٧١ LMS ١ الگوریتم وزن دھی عناصر بھ روش -٣-۴
٧١ LMS ١ شبیھسازی الگوریتم -١-٣-۴
٧٨ CM ٢ الگوریتم وزندھی عناصر بھ روش -٣-۴
٧٩ CM ١ شبیھسازی الگوریتم -٢-٣-۴
بیھ

طراحی و ساخت اتاق آنتن

اختصاصی از حامی فایل طراحی و ساخت اتاق آنتن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

طراحی و ساخت اتاق آنتن

45 صفحه در قالب word

چکیده 

مراحل طراحی و ساخت یک اتاق آنتن در این پایان نامه مورد بحث قرار گرفته شده است. یک چنین اتاقی از ضروریات هر مؤسسه مجهز به امکانات آنتن و رادار می باشد و فضای مناسبی برای اندازه گیری مشخصات مختلف آنتن فراهم می کند. کاربرد دیگر این آنتن در امکان اندازه گیری سطح مقطع راداری اجسام می باشد. همچنین این اتاق جهت مصون ماندن نیروی انسانی از خطرات تشعشع الکترومغناطیسی در حین اندازه گیری آنتن سودمند می باشد. 

علاوه بر اصول طراحی اتاق آنتن، یک نظریه ریاضی کارآمد تحت عنوان شرط مرزی جذب به صورت نوینی در این پایان نامه مطرح شده و تلفیق دو شرط مرزی جذب فیزیکی موج و مدل ریاضی آن به اختصار مطرح شده است.

لازم به ذکر است که در ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم .

فهرست مطالب :   

فصل اول: محاسبه ناجیه سکوت اتاق آنتن و تعیین کیفیت اتاق                   1

1- مقدمه                                                                                      2

2- تعریف “Qiet zone” و “Quietness” اتاق کنتن                                      4

3- اندازه‌گیری مقدار انعکاس در ناحیه سکوت                                       6

4- تحلیل نتایج آزمایش:                                                                    15

5- مقایسه بین نتایج حاصل از دو روش                                               17

فصل دوم: طراحی و مدل سازی اتاق انتن                                             25

1- مقدمه                                                                                      27

2- نظریه جذب امواج الکترومغناطیسی                                                 28

3- جاذب باند باریک                                                                        29

4- جاذب باند پهن                                                                           30

5- انتخاب ماده جاذب و تهیه بلوکهای جذب                                          31

6- اندازه‌گیری مشخصات جاذبها                                                       32

7- ناحیه سکوت آنتن                                                                       33

8- طراحی اتاق                                                                               34

9- مدلسازی ریاضی اتاق آنتن                                                           35

10- نتیجه                                                                                     38

11- پیشنهادات                                                                               38

فصل سوم: گزارش ساخت اتاق آنتن                                                   39

نتیجه گیری                                                                                   42

فهرست مراجع                                                                               43

فصل 1 محاسبه ناحیه سکوت اتاق آنتن و تعیین کیفیت اتاق

1-مقدمه 

گزارش حاضر شرح فعالیتهای انجام شده در پروژه است که تحت عنوان «طراحی و ساخت اتاق آنتن» انجام گرفته است.

در این گزارش ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری  و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم و در پایان به شرح جزئیات ساخت پایه متحرک می پردازیم.

برای عمل پرتوبرداری آنتنها و بطور کلی انجام هر گونه آزمایش بر روی آنتنها لازم است تا آنتن تحت آزمایش بوسیله یک موج صفحه ای یکنواخت تحت تابش قرار گیرد تا نتایج بدست آمده دقیق و قابل اطمینان باشند. اما انجام هر گونه آ‌زمایش بر روی آنتنها در فضای باز بعلت انعکاسات از دیوارها و زمین غیر قابل اطمینان خواهد بود. برای حذف انعکاسات و بوجود آوردن شرائطی مشابه فضای آزاد برای انتشار امواج از اتاقهای بدون انعکاس (Anechoic Chambers) استفاده می‌کنند. 

یک اتاق بدون انعکاس با کمک جاذبهای الکترومغناطیسی یا ابرهای آغشته به گرافیت ساخته می‌شود و طراحی اتاق از نظر اندازه و محل استقرار ابرها به گونه ای می باشد که در حالت ایده آل انعکاسات را حذف نماید، ولی در عمل انعکاسات بکلی از بین نرفته، بلکه توان امواج غیر مستقیم پس از انعکاس کاهش می یابند، به طوریکه مثلاً امواجی به سمت دیواره های اتاق حرکت می کنند پس از برخورد با جاذبهای الکترومغناطیس در حدود 40 dB افت پیدا می کنند. البته عملکرد جاذبهای الکترومغناطیس و به تبع آن عملکرد اتاق آنتن بدون انعکاس تابعی از فرکانس می باشند، بطوریکه با افزایش فرکانس عملکرد اتاق آنتن بهبود می یابد، که این مسئله در نتیجه دو عامل است. یکی همان بهبود کیفیت جاذبها با افزایش فرکانس می باشد و دیگری افزایش ابعاد اتاق به نسبت طول موج با افزایش فرکانس کار است. بنابراین دلائل همیشه بهتر است که یک اتاق آنتن جدید را در فرکانسهای پایینتر باند فرکانس مایکروویو تحت آزمایش قرار داد و مطمئن بود که کیفیت عملکرد اتاق در فرکانسهای بالاتر مطمئناً بهتر خواهد بود.

اما در بالا صحبت از نحوه عملکرد و کیفیت اتاق آنتن شد. در برخورد اول به نظر می رسد که کیفیت اتاق مستقیماً به میزان انعکاسات اتاق بستگی دارد و در واقع منظور از کیفیت اتاق آن است که اتاق بدون انعکاس تا چه حد در کاهش انعکاسات موفق عمل می کند. اکنون برای پایه گذاری دقیقتر برای اندازه گیریها و آزمایشات آینده به تعریف دقیق از کیفیت اتاق می پردازیم و مفهوم ناحیه سکوت (Quiet Zone) اتاق آنتن بدون انعکاس را تعریف می کنیم.

2- تعریف “Quiet Zone” و “Quietness” اتاق آنتن

برای اندازه گیری پترن تشعشعی آنتن در درون اتاق بدون انعکاس، انتشار انرژی باید به طور یکطرفه باشد. برای آزمایش آنتن لازم است که یک آنتن فرستنده که در یک اتاق قرار دارد یک موج صفحه ای در حجمی از اتاق که در طرف دیگر قرار دارد ایجاد نماید و این حجم از فضا باید دارای چنان ابعادی باشد که آنتن گیرنده مورد آزمایش را بتواند در برگیرد. به چنین حجمی از فضای داخل یک اتاق آنتن ، “ناحیه سکوت” یا “Quiet Zone" اتاق آنتن می گویند. 

طبیعی است که هر گونه آزمایشی که بخواهد روی آنتن انجام گیرد باید هنگامیکه آنتن داخل ناحیه سکوت قرار دارد انجام شود تا موجی که به آنتن گیرنده تحت آزمایش می رسد، صفحه ای و یکنواخت باشد و در نتیجه نتایج پرتوبرداری آنتن دقیق بدست آید. بنابراین اهمیت محاسبه و بدست آوردن ناحیه سکوت هر اتاق آنتن قبل از انجام هر آزمایش معلوم است. 

در این کارآموزی نیز هدف همچنان که قبلاً اشاره شد بدست آوردن ناحیه سکوت اتاق آنتن است تا در واقع ناحیه قابل استفاده اتاق برای انجام هر گونه آزمایشی بر روی آنتن مشخص گردد.

و اما کیفیت اتاق بدون انعکاس را به پارامتری از اتاق به نام “میزان سکوت” یا “QuietNess” نسبت می دهند و تعریف آن عبارتست از : میانگین نسبت چگالی توان انعکاس یافته به چگالی توانی که مستقیماً از فرستنده به آنتن گیرنده رسیده است. در ناحیه ای که انتشار انرژی بین آنتنهای فرستنده و گیرنده با دیرکتیویته معلوم یک طرفه باشد. مسلماً هر چه این نسبت توان انعکاس یافته به توان دریافتی مستقیم کمتر باشد، “Quietness” اتاق بیشتر و یا به عبارت دیگر اتاق ساکت تر است و در نتیجه اتاق دارای عملکرد بهتری است.

اکنون می خواهیم کیفیت اتاق و یا همان “Quietness” آنرا بطریق دیگری تشریح کنیم که کمی شهودی تر باشد.

در اثر انعکاس موج ارسالی از آنتن فرستنده توسط دیواره های اتاق و در نتیجه تداخل این انعکاسات با موج اصلی که بطور مستقیم از آنتن فرستنده به گیرنده می رسد، موج در محل آنتن گیرنده از نظر شدت میدان الکتریکی بصورت زیر خواهد بود: 

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است