بکارگیری یک روش تخمین طیف برای استفاده در تخمین زمان دریافت سیگنال در کانال رایلی و استفاده از الگوریتم ژنتیک برای تخمین مکان کاربر در سیستم UMTS

محورهای موضوعی : مهندسی الکترونیک

مرتضی بیات ¹ (دانشگاه آزاد اراک)
محسن نجفی ² (دانشگاه علم وصنعت اراک)

تاریخ دریافت : 1400/02/31 تاریخ پذیرش : 1400/02/31 تاریخ انتشار : 1397/02/01

کلید واژه: music, Fitness, CDMA, ML, TDOA, TOA, UMTS, TA_IPDL, CRLB,

چکیده مقاله :

با افزایش نیاز به استفاده از سرویس‌های وابسته به مکان و نیز گسترش شبکه‌های بی‌سیمِ آگاه از مکان کاربر ، تکنیک‌های مکان‌یابی در شبکه‌های بی‌سیم نیز از اهمیت مضاعفی برخوردار شده‌اند. روش‌های تخمین مکان مبتنی بر TOA و TDOA از محبوب‌ترین روش‌های مکان‌یابی هستند و دقت مکان‌یابی در این روش‌ها طبیعتاً وابسته به دقت تخمین TOA می‌باشد. دقت تخمین TOA با استفاده از روش‌های معمول مانند معیار حداکثر بزرگنمایی یا حداکثر احتمال پسین در محیط‌های مختلف انتشار، مخصوصاً در شرایطی که مسیر دید مستقیم بین فرستنده و گیرنده وجود ندارد و یا سیگنال مسیر مستقیم، قوی‌ترین سیگنال دریافتی نیست، دچار مشکل می‌باشد. در نتیجه در این شرایط نیاز به روش‌هائی است که قابلیت جداسازی هرچه بیشتر و دقیق‌تر سیگنال‌های دریافتی از مسیرهای مختلف انتشار را در حوزه زمان داشته باشند. به همین دلیل در این مقاله به بررسی روش MUSIC که یک روش‌ با قدرت تفکیک زیاد است می پردازیم. نتایج این مقاله نشان می دهد که با داشتن اختلاف زمان دریافت سیگنال (تاخیر حاصل از روش MUSIC )، جهت تعیین مکان کاربر می توان معادله هذلولی حاصل را با الگوریتم ژنتیک حل نمود و مکان کاربر را با دقت و سرعت همگرایی بالاتری تعیین نمود.

چکیده انگلیسی:

With the increasing need for location-dependent services and the proliferation of wireless networks aware of the user's location, location techniques in wireless networks have also become doubly important. TOA and TDOA-based location estimation methods are the most popular location methods and the accuracy of location in these methods naturally depends on the accuracy of TOA estimation. The accuracy of TOA estimation using conventional methods such as the maximum magnification criterion or the maximum posterior probability in different propagation environments is problematic, especially when there is no direct line of sight between the transmitter and receiver or the direct path signal is not the strongest received signal. As a result, in these conditions, there is a need for methods that have the ability to separate more and more accurately the received signals from different propagation paths in the time domain. For this reason, in this article, we review the MUSIC method, which is a method with high resolution. The results of this paper show that by having the difference in signal reception time (delay obtained by MUSIC method), to determine the user's location, the resulting hyperbolic equation can be solved by genetic algorithm and the user's location can be determined with higher accuracy and convergence speed.