طراحي كد به منظور شكل‌دهي الگوي تابش و به‌كارگيري آن در رادار MIMO-FMCW

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

در سال‌هاي اخير استفاده از رادارهاي چند ورودي-چند خروجي به‌ويژه در حوزه صنعت خودرو در كشورهاي توسعه‌يافته صنعتي با رشد قابل‌ توجهي همراه بوده است. رادارهاي چند ورودي-چند خروجي موج پيوسته با فركانس مدوله شده (FMCW) با فراهم كردن دقت بيشتر در تخمين فاصله، آشكارسازي با نرخ بهتر و هزينه ساخت بسيار كمتر نسبت به ديگر رادارهاي چند ورودي-چند خروجي، تكنولوژي سيستم‌هاي راداري را متحول ساخته است. رادارهاي چند ورودي-چند خروجي FMCW، به‌شكل قابل توجهي عملكرد سيستم را در محيط‌هايي با تعداد اهداف بالا نسبت به ديگر رادارها بهبود مي‌بخشد. بنابراين بيشترين استفاده از اين نوع رادار در صنعت خودروسازي و ناوبري است. يكي از موضوعات مطرح در رادارهاي چند ورودي-چند خروجي شكل الگوي تابش است كه مي‌تواند بر روي پارامترهاي مهمي همچون نرخ آشكارسازي و تخمين مشخصات اهداف تأثيرگذار باشد. شكل الگوي تابش در حالت كلي تابع نحوه چينش آنتن‌هاي فرستنده است. اما استفاده از روش كدگذاري بر روي سيگنال ارسالي، مي‌تواند به‌منظور شكل‌دهي الگوي تابش فرستنده اثرگذار باشد. تغيير الگوي تابش با استفاده از روش كدگذاري گرچه از نظر پياده‌سازي و امكان شكل‌دهي الگوي تابش براي كاربردهاي زمان واقعي مي‌تواند بسيار مؤثر باشد، اما ممكن است كه از نظر پيچيدگي محاسبات در مرحله به‌دست ‌آوردن كد مورد نياز به‌منظور شكل‌دهي الگوي تابش مقرون‌به‌صرفه نبوده و باعث تحميل هزينه زياد به سيستم گردد. در اين پايان‌نامه براي طراحي كدهاي با فاز پيوسته، روشي مبتني بر بهينه‌سازي با معيار كمينه نمودن نرم l_p ارائه مي‌شود كه در واقع تعميم روش‌هاي قبلي مبتني بر نرم l_2 است. حل اين مسئله به يك معادله درجه 4 منجر شده كه با حل مستقيم آن طراحي كد مورد نظر صورت گرفته و علاوه بر شكل‌دهي الگوي تابش به‌صورت دلخواه، حجم محاسبات طراحي نيز بسيار كم بوده و مي‌توان از آن در كاربردهاي زمان واقعي استفاده نمود. مسئله ديگري كه در اين پايان‌نامه مطرح مي‌شود، شكل‌دهي الگوي تابش به همراه ايجاد همبستگي متقابل مناسب بين فرستنده‌هاي مختلف است؛ بنابراين مسئله طرح شده شامل دو تابع هدف خواهد بود كه با تركيب اين دو تابع هدف با روش پارتو، مسئله بهينه‌سازي حل مي‌شود. نتايج به‌دست‌آمده در اين پايان‌نامه نشان مي‌دهد كه روش ارائه شده به‌منظور شكل‌دهي الگوي تابش بسيار مناسب عمل كرده و علاوه بر اين‌كه از نظر معيارهاي خطاي ميانگين مربعات و سطح گلبرگ‌هاي فرعي از عملكرد قابل ‌قبولي برخوردار بوده، از پيچيدگي محاسباتي بسيار خوبي نيز بهره‌مند است.

222865

مخابرات سيستم

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان