دانلود تحقیق با موضوع آشکارسازی، سلسله مراتبی، سلسله مراتب

به کوشش
آناهیتا اسدیپویا
در این پایاننامه عملکرد روشهای وفقی در تضعیف سیگنالهای تداخای شامل سیگنال مسیرمستقیم و کلاتر و میزان پیچیدگی محاسباتی روشها بررسی و پارامترهای مناسب هر روش در رادار پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T استخراج شده است. در این پایاننامه فیلترهای وفقی مورد استفاده جهت حذف سیگنالهای تداخلی فیلترهای مبنی بر الگوریتمهای LMS، NLMS، VSLMS، VSNLMS، RLS و FT-RLS میباشد. نتایج نشان میدهد که الگوریتمهای LMS و NLMS با انتخاب مناسب پارامترها با وجود آنکه پیچیدگی محاسباتی چندانی ندارند، اما رفتار مناسبی از جهت تضعیف کلاتر و آشکارسازی صرف نخواهند داشت. الگوریتمهای VSLMS و VSNLMS عملکرد بهتری از الگوریتمهای LMS و NLMS دارند اما میزان افت عملکرد این دو الگوریتم نیز از نقطهنظر آشکارسازی هدف بیش از الگوریتمهای RLS و FT-RLS میباشد. الگوریتمهای RLS و FT-RLS از جهت حذف سیگنالهای تداخلی و از نقطهنظر آشکارسازی هدف رفتار مناسبتر و بهتری نسبت به الگوریتمهای خانواده LMS دارند. البته الگوریتم FT-RLS نیز نسبت به الگوریتم RLS دارای افت عملکرد میباشد اما زمانی که برد کلاتر و متناسب با آن طول فیلتر وفقی مورد نیاز زیاد باشد پیادهسازی الگوریتم RLS به علت پیچیدگی محاسباتی زیاد، حجم بالایی از محاسبات را به سیستم تحمیل میکند و در این حالت استفاده از الگوریتم FT-RLS که حجم محاسباتی بسیار کمتری دارد با وجود افت عملکرد راه حل مناسبی به نظر میرسد.
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
فصل اول: مقدمهای بر رادار پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T
…………………..
1
1-1- مقدمه
…………………………………………………………………………………………………..
1
1-2- بررسی رادار پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T
……………………………..
3
1-3- ساختار پایاننامه
……………………………………………………………………………….
5
فصل دوم: آشنایی با سیگنالینگDVB-T و تابع ابهام آن
…………………………..
6
2-1- مقدمهای بر سیگنالینگ DVB-T
……………………………………………………
6
2-2- بررسی لایه فیزیکی DVB-T
……………………………………………………………
8
2-2-1- MPEG و مالتیپلکس کانالها
……………………………………..
9
2-2-2- Splitter
………………………………………………………………………….
10
2-2-3- Scrambler
…………………………………………………………………….
11
2-2-4- کدینگ و اینترلیوینگ خارجی
…………………………………………
12
2-2-5- کدینگ داخلی
…………………………………………………………………
14
2-2-6- اینترلیوینگ داخلی
……………………………………………………………
15
2-2-6-1- اینترلیوینگ داخلی روی بیتها
……………………..
15
2-2-6-2- اینترلیوینگ داخلی روی سمبلها
………………..
19
2-2-7- Signal Constellation
………………………………………………
20
2-2-8- ساختار فریم OFDM
………………………………………………………
22
2-3- نحوه پوشش DVB-T
……………………………………………………………………….
33
2-4- توان فرستندههای DVB-T
……………………………………………………………
35
2-5- بررسی تابع ابهام سیگنال DVB-T
……………………………………………………
35
2-5-1- تابع ابهام DVB-T
…………………………………………………………
36
فصل سوم: معرفی روشهای وفقی حذف تداخل در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T و چگونگی آشکارسازی هدف در آنها
……………..
42
3-1- مقدمه
…………………………………………………………………………………………………..
42
3-2- جایگاه و عملکرد فیلترهای وفقی در رادارهای پسیو
………………………..
43
3-3- معرفی روشهای وفقی حذف تداخل
…………………………………………………
47
3-3-1- فیلتر وینر
………………………………………………………………………….
47
3-3-2- الگوریتم LMS
…………………………………………………………………
49
3-3-3- الگوریتم NLMS
……………………………………………………………
52
3-3-4- الگوریتم VSLMS و VSNLMS
……………………………..
53
3-3-5- الگوریتم RLS
…………………………………………………………………
55
3-3-6- الگوریتم Fast-RLS
………………………………………………………
56
3-4- مقایسه پیچیدگی محاسباتی روشهای وفقی
…………………………………..
60
3-5- آشکارساز GLR
………………………………………………………………………………….
61
فصل چهارم: نتایج شبیهسازی در بررسی عملکرد فیلترهای وفقی در حذف تداخل و آشکارسازی هدف در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال
………
64
4-1- مقدمه
…………………………………………………………………………………………………..
64
4-2- تنظیم مناسب پارامترهای فیلترهای وفقی
…………………………………………
66
4-2-1- تنظیممناسب پارامترهای فیلترهای وفقی خانواده LMS
.
66
4-2-2- تنظیممناسب پارامترهای فیلترهای وفقی خانواده RLS
.
72
4-3- بررسی و مقایسه عملکرد فیلترهای وفقی در حذف تداخل
………………..
74
4-4- آشکارسازی هدف
………………………………………………………………………………….
82
فصل پنجم: نتیجه و پیشنهاد برای پژوهشهای آتی
…………………………………………
93
5-1- نتیجه
…………………………………………………………………………………………………..
93
5-2- پیشنهاد برای پژوهشهای آتی
……………………………………………………………
95
– فهرست منابع
……………………………………………………………………………………………………………..
96
– چکیده به زبان انگلیسی
……………………………………………………………………………………………..
101
فهرست جدولها
عنوان و شماره
صفحه
1-1: قابلیت رزولوشن در برد برای چند سیگنالینگ مختلف
4
2-1: اطلاعات کد کانولوشن با نرخهای متفاوت
14
2-2-الف: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون QPSK
16
2-2-ب: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون 16-QAM
16
2-2-ج: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون 64-QAM
16
2-3: مشخصات فریم OFDM و مقادیر ممکن برای Tu و ∆ در فریم OFDM
22
2-4-الف: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 6 مگاهرتز
23
2-4-ب: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 7 مگاهرتز
23
2-4-ج: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 8 مگاهرتز
23
2-5: محل پایلوتهای پیوسته در هر سمبل OFDM
25
2-6: شماره حاملهای TPS در هر سمبل OFDM
26
2-7: سیگنالینگ و فرمت TPS
27
2-8: تشخیص شماره فریم در سوپر فریم
28
2-9: تشخیص نوع مدولاسیون مورد استفاده
28
2-10: تشخیص نرخ کدینگ داخلی
28
2-11: تشخیص زمان محافظ
29
2-12: تشخیص نوع مود ارسالی
29
2-13: نگاشت بیتهای cell_info
29
2-14: اطلاعات مربوط به نرخ بیت ارسالی (Mbits/sec) بر حسب اطلاعات مدولاسیونها و نرخ کدینگ متفاوت
32
2-15: نسبت C/N مورد نیاز برحسب نوع کانال و اطلاعات مدولاسیون و نرخ کدینگ
32
2-16: شهرهای تحت پوشش DVB-T در ایران
34
2-17: پارامترهای سیگنال انتخابی در رسم تابع ابهام
37
3-1: طول فیلتر وفقی مورد نیاز و حجم محاسبات در الگوریتمهای RLS و FTF-RLS
61
4-1: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر μ در الگوریتم LMS
67
4-2: میزان تضغیف کلاتر بر حسب پارامتر μx در الگوریتم NLMS
68
4-3: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامترهای ρ و μmin در الگوریتم VSLMS در حالت کلاتر با داپلر صفر، 5/0 و 10 هرتز
70
4-4: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامترهای ρ و μmin در الگوریتم VSNLMS در حالت کلاتر با فرکانس داپلر صفر، 5/0 و 10 هرتز
71
4-5: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر λ در الگوریتم RLS
73
4-6: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر λ در الگوریتم FT-RLS
73
فهرست شکلها
عنوان
صفحه
1-1: هندسه دو پایه رادار پسیو
3
1-2: مدلی از کانال مراقبت در رادار پسیو
5
2-1: ساختار کلی فرستنده DVB-T
8
2-2: جزییات ساختار فرستنده DVB-T
9
2-3: دنباله خروجی MPEG-2
10
2-4: ساختار scrambler در DVB-T
11
2-5: فرمت دنباله خروجی scrambler
12
2-6: دنباله ارسالی بعد از کدینگ خارجی
13
2-7: بلوک دیاگرام اینترلیوینگ خارجی و دیاینترلیوینگ
13
2-8: دنباله ارسالی بعد از اینترلیوینگ خارجی
13
2-9: ساختار کد کانولوشن مادر با نرخ 2/1
14
2-10-الف: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون QPSK
16
2-10-ب: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون 16-QAM
17
2-10-ج: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM
17
2-11-الف: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 16-QAM
18
2-11-ب: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM
19
2-12-الف: مدولاسیون QPSK با کد گری
21
2-12-ب: مدولاسیون 16-QAM با کد گری
21
2-12-ج: مدولاسیون 64-QAM با کد گری
21
2-13: ساختار فریم OFDM و محل پایلوتها
24
2-14: نحوه پوشش استاندارد DVB-T روی کره زمین
33
2-15: تابع ابهام سیگنال DVB-T
37
2-16: تابع ابهام در حالت دوبعدی بر حسب زمان
39
2-17: بلوک دیاگرام حذف پیکهای اضافی در سیگنالینگ DVB-T
39
2-18-الف: حذف پیکهای بین سمبلی از تابع ابهام
40
2-18-ب: حذف پیکهای درون سمبلی از تابع ابهام
40
2-18-ج: حذف تمام پیکهای اضافی از تابع ابهام
41
3-1: سیگنالهای دریافتی در کانال مرجع و مراقبت در رادار پسیو
42
3-2-الف: ترکیب کننده خطی وفقی
44
3-2-ب: ساختار فیلتر Transversal
45
3-3: ساختار فیلتر Transversal در رادار پسیو
45
3-4: ساختار وفقی در رادار پسیو
46
3-5: بلوک دیاگرام فیلتر Fast-RLS
57
4-1: همگرایی وزن مربوط به سیگنال مسیر مستقیم در الگوریتمهای خانواده

دیدگاهتان را بنویسید