تخمین زاویه ورود با استفاده از حسگری فشرده مبتنی بر ماتریس اندازه‌گیری DFT

Abstract

در این مقاله، یک روش جدید برای تخمین زاویه ورود با استفاده از ساختار آرایه خطی غیریکنواخت و مدل‌سازی ماتریس اندازه‌گیری به­صورت ماتریس DFT ارائه شده است. به­منظور تخمین دقیق زاویه ورود با روش حسگری فشرده، فضای زاویه‌ای پیوسته باید با گام‌های کوچک تقسیم‌بندی شود. تقسیم‌بندی فضای زاویه‌ای پیوسته با گام‌های کوچک، منجر به افزایش همدوسی بین ستون‌های ماتریس اندازه‌گیری شده و تخمین زاویه ورود امکان‌پذیر نخواهد بود. برای حل مشکل بیان شده، در این مقاله یک روش جدید برای مدل‌سازی ماتریس اندازه‌گیری به صورت ماتریس DFT پیشنهاد می‌شود. برای افزایش دقت تخمین، لازم است که ابعاد ماتریس DFT یا به عبارتی دیگر تعداد آنتن‌های آرایه زیاد باشد. بالا بودن تعداد آنتن‌های آرایه موجب پیچیده شدن سیستم می‌شود. یک راه­کار برای کاهش تعداد آنتن‌های آرایه، استفاده از آرایه خطی غیریکنواخت و تشکیل یک آرایه خطی یکنواخت به­صورت مجازی است. آرایه مجازی خطی یکنواخت، با برداری­کردن ماتریس همبستگی سیگنال‌های دریافتی یک آرایه خطی غیریکنواخت به­دست می‌آید. بالا بودن تعداد آنتن‌های آرایه مجازی منجر به افزایش ابعاد ماتریس DFT خواهد شد، بنابراین، تخمین زاویه‌های ورود منابع با دقت بالاتری صورت خواهد گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که تخمین زاویه ورود با استفاده از مدل‌سازی ماتریس اندازه‌گیری با ماتریس DFT عملکرد مناسبی دارد.