پایان نامه برق (مخابرات):بررسی روش¬های حذف سیگنال¬های تداخلی در کانال مراقبت در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق گرایش برق-مخابرات

با عنوان :بررسی روش¬های حذف سیگنال¬های تداخلی در کانال مراقبت در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T

بررسی روش­های حذف سیگنال­های تداخلی در کانال مراقبت در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T  استاد راهنما:دکتر مصطفی درختیان  دی ماه 1391 تکه هایی از متن به عنوان نمونه :چکیده  بررسی روش­های حذف سیگنال­های تداخلی در کانال مراقبت در رادارهای پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T به کوشش آناهیتا اسدی­پویا  در این پایان نامه 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 پایان نامه 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 پایان نامه...........................................................................................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 شمارهصفحه
1-1: قابلیت رزولوشن در برد برای چند سیگنالینگ مختلف4
2-1: اطلاعات کد کانولوشن با نرخ­های متفاوت14
2-2-الف: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون QPSK16
2-2-ب: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون 16-QAM16
2-2-ج: حاصل نگاشت بیت در مدولاسیون 64-QAM16
2-3: مشخصات فریم OFDM و مقادیر ممکن برای Tu و ∆ در فریم OFDM22
2-4-الف: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 6 مگاهرتز23
2-4-ب: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 7 مگاهرتز23
2-4-ج: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 8 مگاهرتز23
2-5: محل پایلوت­های پیوسته در هر سمبل OFDM25
2-6: شماره حامل­های TPS در هر سمبل OFDM26
2-7: سیگنالینگ و فرمت TPS27
2-8: تشخیص شماره فریم در سوپر فریم28
2-9: تشخیص نوع مدولاسیون مورد استفاده28
2-10: تشخیص نرخ کدینگ داخلی28
2-11: تشخیص زمان محافظ29
2-12: تشخیص نوع مود ارسالی29
2-13: نگاشت بیت­های cell_info29
2-14: اطلاعات مربوط به نرخ بیت ارسالی (Mbits/sec) بر حسب اطلاعات مدولاسیون­ها و نرخ کدینگ متفاوت32
2-15: نسبت C/N مورد نیاز برحسب نوع کانال و اطلاعات مدولاسیون و نرخ کدینگ32
2-16: شهرهای تحت پوشش DVB-T در ایران34
2-17: پارامترهای سیگنال انتخابی در رسم تابع ابهام37
3-1: طول فیلتر وفقی مورد نیاز و حجم محاسبات در الگوریتم­های RLS و FTF-RLS61
4-1: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر μ در الگوریتم LMS67
4-2: میزان تضغیف کلاتر بر حسب پارامتر μx در الگوریتم NLMS68
4-3: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامترهای ρ و μmin در الگوریتم VSLMS در حالت کلاتر با داپلر صفر، 5/0 و 10 هرتز70
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 هرتز71
4-5: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر λ در الگوریتم RLS73
4-6: میزان تضعیف کلاتر بر حسب پارامتر λ در الگوریتم FT-RLS73
     فهرست شکل­ها 
عنوانصفحه
1-1: هندسه دو پایه رادار پسیو3
1-2: مدلی از کانال مراقبت در رادار پسیو5
2-1: ساختار کلی فرستنده DVB-T8
2-2: جزییات ساختار فرستنده DVB-T9
2-3: دنباله خروجی MPEG-210
2-4: ساختار scrambler در DVB-T11
2-5: فرمت دنباله خروجی scrambler12
2-6: دنباله ارسالی بعد از کدینگ خارجی13
2-7: بلوک دیاگرام اینترلیوینگ خارجی و دی­اینترلیوینگ13
2-8: دنباله ارسالی بعد از اینترلیوینگ خارجی13
2-9: ساختار کد کانولوشن مادر با نرخ 2/114
2-10-الف: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون QPSK16
2-10-ب: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون 16-QAM17
2-10-ج: اینترلیوینگ داخلی در حالت غیر سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM17
2-11-الف: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 16-QAM18
2-11-ب: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM19
2-12-الف: مدولاسیون QPSK با کد گری21
2-12-ب: مدولاسیون 16-QAM با کد گری21
2-12-ج: مدولاسیون 64-QAM با کد گری21
2-13: ساختار فریم OFDM و محل پایلوت­ها24
2-14: نحوه پوشش استاندارد DVB-T روی کره زمین33
2-15: تابع ابهام سیگنال DVB-T37
2-16: تابع ابهام در حالت دوبعدی بر حسب زمان39
2-17: بلوک دیاگرام حذف پیک­های اضافی در سیگنالینگ DVB-T39
2-18-الف: حذف پیک­های بین سمبلی از تابع ابهام40
2-18-ب: حذف پیک­های درون سمبلی از تابع ابهام40
2-18-ج: حذف تمام پیک­های اضافی از تابع ابهام41
3-1: سیگنال­های دریافتی در کانال مرجع و مراقبت در رادار پسیو42
3-2-الف: ترکیب کننده خطی وفقی44
3-2-ب: ساختار فیلتر Transversal45
3-3: ساختار فیلتر Transversal در رادار پسیو45
3-4: ساختار وفقی در رادار پسیو46
3-5: بلوک دیاگرام فیلتر Fast-RLS57
4-1: همگرایی وزن مربوط به سیگنال مسیر مستقیم در الگوریتم­های خانواده LMS75
4-2: همگرایی وزن کلاتر در الگوریتم­های خانواده LMS75
4-3: همگرایی وزن مسیر مستقیم در الگوریتم­های RLS و FT-RLS76
4-4: همگرایی وزن کلاتر در الگوریتم­های RLS و FT-RLS76
4-5: همگرایی وزن کلاتر برای تمام الگوریتم­های وفقی مورد نظر77
4-6: میزان تضعیف در الگوریتم­های وفقی بر حسب فرکانس داپلر79
4-7: مقاسیه میزان تضغیف تداخل بر حسب فرکانس داپلر در دو الگوریتم RLS و FT-RLS80
4-8: میزان تضغیف تداخل بر حسب فرکانس داپلر برای داده با طول 20 میلی­ثانیه82
4-9: تابع ابهام سه بعدی سیگنالینگ DVB-T پیش از حذف پیک­های مزاحم83
4-10: تابع ابهام دو بعدی سیگنالینگ DVB-T، تابع ابهام بر حسب زمان83
4-11: تابع ابهام سه بعدی سیگنالینگ DVB-T پس از حذف پیک­های مزاحم84
4-12: تابع ابهام دو بعدی پس از حذف و کاهش پیک­های ناخواسته85
4-13-الف: خروجی فیلتر منطبق اعمالی بر سیگنالینگ DVB-T بدون ایجاد بهبود در تابع ابهام85
4-13-ب: خروجی فیلتر منطبق بر سیگنالینگ DVB-T پس از ایجاد بهبود در تابع ابهام86
4-14: خروجی فیلتر منطبق پس از اعمال الگوریتم RLS و بدون بهبود در تابع ابهام87
4-15: خروجی فیلتر غیرمنطبق پس از اعمال الگوریتم RLS در حالت ایجاد بهبود در تابع ابهام88
4-16: نمودار احتمال آشکارسازی هدف بر حسب SNR برای الگوریتم RLS90
4-17: نمودار احتمال آشکارسازی هدف بر حسب SNR برای الگوریتم FT-RLS91
4-18: مقایسه عملکرد آشکارسازی دو الگوریتم RLS و FT-RLS برای هدفی با داپلر 200 هرتز91
4-19: مقایسه عملکرد آشکارسازی دو الگوریتم RLS و FT-RLS برای هدفی با داپلر 100 هرتز92
4-20: مقایسه عملکرد آشکارسازی دو الگوریتم RLS و FT-RLS برای هدفی با داپلر 50 هرتز92
     1- مقدمه­ای بر رادار پسیو مبتنی بر سیگنال DVB-T  1- 1- مقدمه رادار سیستمی الکترومغناطیسی است که در حالت ساده متشکل از یک فرستنده و یک گیرنده می­باشد. از سیگنالینگ­های متفاوتی در فرستنده رادار می­توان استفاده کرد، سیگنالینگ مورد استفاده بنا به ماموریت و نوع رادار انتخاب می­شود. در گیرنده رادار با دریافت اکوهای بازگشتی از اهداف، آشکارسازی و استخراج پارامترهای آن­ها انجام می­شود. رادارها را بر اساس محل قرار گرفتن گیرنده و فرستنده به رادارهای تک پایه، دو پایه و یا چند پایه تقسیم­بندی می­کنند. از آن­جایی که در سیستم­های راداری اولیه امکان جداسازی سیگنال ارسالی و دریافتی وجود نداشت، فرستنده و گیرنده را در مکان­های متفاوتی قرار می­دادند. با پیدایش سیرکولاتور و داپلکسر و امکان ارسال سیگنال به صورت پالسی، رادارهای دو پایه جای خود را به رادارهای تک پایه با پیچیدگی کم­تر دادند اما در اوایل دهه 1950 میلادی وقتی خاصیت جالب انرژی بازگشتی امواج در رادارهای دو پایه کشف شد این رادارها جایگاه اسبق خود را به دست آوردند [1-2].بنا به اهمیت نقش رادار در جنگ­ها و با پیشرفت در مسائل جنگ الکترونیک تلاش­های گسترده­ای برای کاهش احتمال آشکارسازی رادار توسط ایستگاه شناسایی دشمن انجام شده است. یکی از نتایج این تلاش­ها استفاده از رادار پسیو می­باشد. سیستم راداری پسیو را با نام­های PCL[1] و PBR[2] می­شناسند. رادار پسیو در حقیقت نوعی رادار دو پایه است که دارای پیچیدگی­های بیش­تری نسبت به رادار تک پایه می­باشد. این رادارها در واقع از فرستنده­های غیر راداری، که اصطلاحاً با نام فرستنده­های مغتنم[3] شناخته می­شوند، استفاده می­کنند و این امر کمک بزرگی جهت مخفی ماندن از گیرنده­های شنود دشمن می­باشد. ایده استفاده از فرستنده­های غیر راداری به سال 1935 باز می­گردد، زمانی که اولین آزمایش­ها در زمینه رادارهای PBR در انگلستان انجام شد و به دلیل عدم وجود پردازنده­های مناسب، تلاش برای پیاده­سازی الگوریتم­های پیچیده برای بهبود عملکرد آشکارسازی در رادارهای PBR ناکام ماند و این امکان به دهه 1980 که با پیشرفت­های قابل توجه در پردازنده­های دیجیتال و دست­یابی به مبدل­های آنالوگ به دیجیتال ارزان و پرسرعت همراه بود موکول شد [1-3-4].از مزایای رادارهای PBR می­توان به موارد زیر اشاره کرد:
  • نداشتن فرستنده خاص راداری این سیستم­ها را به سیستم­هایی ارزان­تر، ساده­تر، کم حجم­تر و غیر قابل شناسایی تبدیل کرده است.
  • به علت چند پایه بودن، این سیستم­ها قابلیت آشکارسازی اهداف در ارتفاع پایین را دارند.
  • در این رادارها به علت استفاده از فرستنده­های مغتنم نیازی به بحث تخصیص باند فرکانسی نیست.
  • بحث ابهام در برد و سرعت در رادارهای PBR نسبت به رادارهای اکتیو تک پایه کم­تر مطرح است [3-5].
در شکل 1-1 مدلی از ساختار دو پایه رادارهای پسیو رسم شده است [6]. همان طور که در شکل مشخص است سیگنال مسیر مستقیم، سیگنال مبادله شده مابین فرستنده مغتنم و گیرنده رادار دو پایه و سیگنال هدف، سیگنال مبادله شده مابین هدف و گیرنده رادار دو پایه می­باشد.شکل 1-1: هندسه دو پایه رادار پسیوفرستنده­های مختلف آنالوگ و دیجیتال مانند سیگنال FM، سیگنال آنالوگ تلویزیون، DAB[4]، DVB [5] و سیگنال موبایل می­توانند نقش فرستنده مغتنم را برای رادار پسیو ایفا کنند. مناسب بودن شکل موج برای استفاده در رادار پسیو به عواملی از جمله رزولوشن در برد و داپلر و سطح لوب­های کناری در تابع ابهام بستگی دارد [7-8-9]. در این پایان نامه هدف بررسی سیگنال تلویزیونی دیجیتال زمینی (DVB-T)[6] به عنوان فرستنده مغتنم برای رادار پسیو و حل مسأله حذف تداخل در این رادارها و چگونگی آشکارسازی هدف می­باشد.[1]- Passive Coherent Location[2]- Passive Bistatic Radar[3]- Illuminator of Opportunity[4]- Digital Audio Broadcasting[5]- Digital Video Broadcasting[6]- Digital Video Broadcasting-Terrestrial***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه :128
قیمت : چهارده هزار تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09124404335        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید