Nghiên cứu thuật toán MUSIC và ứng dụng

Bài khóa luận tốt nghiệp này nghiên cứu về thuật toán Multiple Signal Classification algorithm (MUSIC), thuật toán được sử dụng phổ biến nhất trong việc định hướng của anten và mang lại kết quả chính xác cao. Phương pháp được sử dụng trong bài luận văn này là lập trình matlab mô phỏng hệ thống xử lý tìm hướng sóng đến MUSIC bao gồm giả lập các nguồn sóng tới, sau đó thay đổi các thông số cần nghiên cứu và xem xét sự thay đổi tương ứng kết quả của thuật toán để từ đó tìm ra được những qui luật biến đổi cũng như sự phụ thuộc của kết quả thuật toán khi thay đổi các thông số. Bài khóa luận thông qua mô phỏng đã đánh giá được tương đối đầy đủ về các thông số ảnh hưởng tới thuật toán MUSIC như: số phần tử anten và số nguồn tín hiệu, tỉ số giữa khoảng cách giữa các phần tử trong anten trên bước sóng sử dụng, độ phân giải của thuật toán...

This graduation thesis studies the Multiple Signal Classification algorithms algorithm (MUSIC), the algorithm is used most commonly in the direction of the antenna and provides highly accurate results. The method used in this thesis is programmed matlab to simulate direction of arrival on MUSIC systems includes simulate the arrivals, then change the required parameters studied and consider the corresponding changes of the algorithm results from which to find the rule of changes as well as the dependence of the results when changing algorithm parameters. Last thesis through simulations has been quite complete evaluation of the parameters affecting the algorithm MUSIC as: number of antenna and arrivals, the ratio of the distance between the antenna elements on the wavelength used, resolution of algorithms...

MỤC LỤC 4
LỜI NÓI ĐẦU 6
TÓM TẮT ĐỒ ÁN 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ 8
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU 9
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 10
MỞ ĐẦU 11
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ ANTEN THÔNG MINH 12
1.1. Mở đầu 12
1.1.1. Nguyên lý hoạt động 13
1.1.2. Ứng dụng của anten thông minh 14
1.2 Anten mảng thích nghi ..17
1.2.1. Định nghĩa anten mảng thích nghi 17
1.2.2. Cấu trúc của anten thích nghi 18
CHƯƠNG 2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN ƯỚC LƯỢNG HƯỚNG SÓNG TỚI 20
2.1. Thuật toán ước lượng phổ 20
2.2. Thuật toán khả năng lớn nhất MLM (maximum likehood method) 20
2.3 Thuật toán MUSIC 21
2.4. So sánh các thuật toán 21
2.5.Ứng dụng thuật toán MUSIC xác định DOA 22
CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THUẬT TOÁN MUSIC VÀ MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN BẰNG MATLAB 28
3.1. Xây dựng chương trình để giải quyết thuật toán MUSIC bằng ngôn ngữ MATLAB 28
3.1.1. Đặt giả thiết ban đầu về số nguồn tín hiệu, số phần tử mảng và số mẫu quan sát 30
3.1.2. Đặt khoảng cách giữa các phần tử trong mảng và các góc ban đầu, xây dựng véctơ hướng
3.1.3. Xây dựng ma trận tín hiệu thu được 31
3.1.4. Xây dựng ma trận hiệp phương sai, các giá trị riêng, véctơ riêng của nó 32
3.1.5. Xây dựng hàm độ lệch, xác định hướng sóng đến nhờ thuật toán MUSIC 32
3.1.6. Chương trình mô phỏng MUSIC bằng Matlab 33
3.2. Sự ảnh hưởng của các tham số đến kết quả của thuật toán MUSIC 34
3.2.1. Ảnh hưởng của tham số dlamda (d/ : khoảng cách giữa các phần tử anten trên bước sóng sử dụng) 34
3.2.2. Sự ảnh hưởng của số phần tử anten và số nguồn tín hiệu tới độ chính xác của thuật toán MUSIC 36
3.2.3. Độ phân giải thuật toán 38
3.2.4. Khi có một nguồn nằm ở hướng đúng 900 41
3.2.5. Khi các nguồn tín hiệu tương quan trễ với nhau 42
KẾT LUẬN 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO 48
PHỤ LỤC : CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN MUSIC BẰNG MATLAB 49

LINK DOWNLOAD