بررسی و سنجش دقت زاویه ای الگوریتم های ML، MUSIC، Root-MUSIC و هموارسازی فضایی در تشخیص جهت ورود سیگنال

شیروانی مقدم, شهریار; جلالی, مهدی; امین اللهی, هوشنگ

doi:10.22061/tej.2007.1269

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده فنی و مهندسی برق- دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران،ایران

² گروه برق دانشکده تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب ، ایران

³ استادیار،گروه برق دانشکده تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب،ایران

https://doi.org/10.22061/tej.2007.1269

چکیده

در این مقاله ابتدا به شبیه سازی الگوریتم های ML، MUSIC، Root-MUSIC و هموارسازی فضایی در محیط دارای نویز و فیدینگ پرداخته و سپس این الگوریتم ها از لحاظ تخمین میزان دقت زاویه های رسیده از دو منبع مقایسه شده اند. با ارایه نتیجه های شبیه سازی چهار الگوریتم در قالب جدول هایی که بر حسب میانگین، انحراف از میانگین، واریانس زاویه های تخمین زده شده و درصد آزمایش های موفق تهیه شده اند، ملاحظه می‌شود که الگوریتم های Root-MUSIC و MUSIC از لحاظ تخمین و تشخیص زاویه های نزدیک به هم دقت بالاتری دارند. در این دو روش زاویه های نزدیک به هم، تا حدود یک درجه، قابل تشخیص و تفکیک است. افزون بر این نتیجه های شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم هموار سازی فضایی موثرترین روش برای تشخیص منابع همدوس است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.20080441.1386.1.3.4.5

موضوعات

آموزش علوم

عنوان مقاله [English]

Investigate and measure the angular accuracy of ML, MUSIC, Root-MUSIC algorithms and spatial smoothing in signal detection

نویسندگان [English]

S. Shirvani Moghadam ¹
M. Jalali ²
H. Aminollahi ³

¹ Faculty of Electrical Engineering - Shahid Rajaei Teacher Training University of Tehran,Iran

² Department of Electrical Engineering, Faculty of Postgraduate Studies, Islamic Azad University, South Tehran Branch, Iran

³ Assistant Professor, Department of Electrical Engineering, Faculty of Islamic Azad University, South Tehran Branch, Iran

چکیده [English]

In this paper, we first simulate ML, MUSIC, Root-MUSIC algorithms and space smoothing in noisy and fiddling environments, and then these algorithms are compared in terms of estimating the accuracy of the angles received from the two sources. By presenting the simulation results of four algorithms in the form of tables that are based on mean, deviation from mean, variance of estimated angles and the percentage of successful experiments, it is observed that Root-MUSIC and MUSIC algorithms in terms of estimation and Detecting close angles is more accurate. In these two methods, the angles close to each other, up to about one degree, can be detected and separated. In addition, simulation results show that spatial smoothing algorithm is the most effective way to identify coherent resources.

کلیدواژه‌ها [English]

Spatial smoothing
DOA
ML
MUSIC
ROOT-MUSIC

مراجع

[1] L. C. Godara, "Smart Antennas", CRC Press, 2004.

[2] D. Tse and P. Viswanath, "Fundamentals of Wireless Communications", Cambridge University Press, 2005. [3] J. Capon, "High Resolution Frequency Wave Number Spectrum Analysis", Proceedings of the IEEE, Vol. 57, pp. 1408-1418, August 1969. [4] R.O. Schmidt, "Multiple Emitter Location and Signal Parameter Estimation", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. AP-34, pp.276-280, 1986. [5] B.D. Rao and K. V. Hari, "Performance Analysis of ROOT-MUSIC", IEEE Transactions on ASSP, Vol. 37, No. 12, pp.1939-1949, December 1989. [6] T.J. Shan, M. Wax and T. Kailath, "On Spatial Smoothing for Direction of Arrival Estimation of Coherent Signals", IEEE Transactions on ASSP, Vol. 33, No. 4, August 1985. [7] F.A. Belhoud, R.M. Shubair and M.E. Al-Mualla, "Modeling and Performance Analysis of DOA Estimation Adaptive Signal Processing Arrays", Proceedings off the 10th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS2003), Vol. 1, pp. 340-343, December 2003. [8] R.S. Kawitkar and D.G. Wakde, "An Approach for MUSIC Algorithm in Smart Antenna System", IEEE International Workshop on Antenna Technology (IWAT2005), Small Antennas and Novel Metamaterials, March 2005. [9] W. Shilong and L. Jingqing, "DOA Estimation of Correlative Signals with Spatial Smoothing Technique and Modified MUSIC Method", Proceedings of the 7th International Conference on Signal Processing (ICSP2004), Vol. 2, pp. 1411-1414, September 2004.

نامه به سردبیر

سر دبیر نشریه فناوری آموزش، با تواضع انتشار نامه های واصله از نویسندگان و خوانندگان و بحث در سامانه نشریه را ظرف 3 ماه از تاریخ انتشار آنلاین مقاله در سامانه و یا قبل از انتشار چاپی نشریه، به منظور اصلاح و نظردهی امکان پذیر نموده است.، البته این شامل نقد در مورد تحقیقات اصلی مقاله نمی باشد.

توچه به موارد ذیل پیش از ارسال نامه به سردبیر لازم است در نظر گرفته شود:

[1]نامه هایی که شامل گزارش از آمار، واقعیت ها، تحقیقات یا نظریه ها هستند، لازم است همراه با منابع معتبر و مناسب باشند، اگرچه ارسال بیش از زمان 3 نامه توصیه نمی گردد

[2] نامه هایی که بجای انتقاد سازنده به ایده های تحقیق، مشتمل بر حملات شخصی به نویسنده باشند، توجه و چاپ نمی شود

[3] نامه ها نباید بیش از 300 کلمه باشد

[4] نویسندگان نامه لازم است در ابتدای نامه تمایل یا عدم تمایل خود را نسبت به چاپ نظریه ارسالی نسبت به یک مقاله خاص اعلام نمایند

[5] به نامه های ناشناس ترتیب اثر داده نمی شود

[6] شهر، کشور و محل سکونت نویسندگان نامه باید در نامه مشخص باشد.

[7] به منظور شفافیت بیشتر و محدودیت حجم نامه، ویرایش بر روی آن انجام می پذیرد.