Luận án tiến sĩ Tong Van Luyen - Kỹ thuật beamformer thích nghi tại Đại học Bách khoa Hà Nội

Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh. Tối ưu hóa hiệu suất thu phát tín hiệu, ứng dụng trong 5G và IoT.

Chuyên ngành

Kỹ thuật truyền thông

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

Số trang

118

Thời gian đọc

18 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Nghiên cứu Beamforming & Ăng ten thông minh: Tổng quan
Số trang:
118 trang
Trường:
Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội
Chuyên ngành:
Kỹ thuật truyền thông
Tác giả:
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Nghiên cứu Beamforming Ăng ten thông minh Tổng quan

Nghiên cứu này khám phá các kỹ thuật tiên tiến trong lĩnh vực beamforming thích nghi. Tài liệu đi sâu vào việc phát triển các thuật toán hiệu quả. Mục tiêu là loại bỏ nhiễu đồng kênh trong hệ thống ăng ten thông minh. Nó đặt nền móng cho việc nâng cao hiệu suất truyền thông. Đặc biệt là trong các mạng không dây thế hệ mới như 5G/6G. Các giải pháp được đề xuất nhằm tối ưu hóa công suất và chất lượng tín hiệu. Điều này mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng thực tiễn.

1.1. Cơ sở toán học Ăng ten thông minh

Ăng ten thông minh là nền tảng cho hệ thống truyền thông hiện đại. Công nghệ này sử dụng mảng phần tử để định hướng tín hiệu. Mô hình toán học mô tả hoạt động của mảng ăng ten. Các phương trình vector và ma trận biểu diễn trường tín hiệu. Hệ thống cần xử lý tín hiệu mảng hiệu quả. Điều này đảm bảo khả năng tạo búp sóng thích nghi. Nắm vững cơ sở này là bước đầu. Nó hỗ trợ phát triển các thuật toán beamforming.

1.2. Kỹ thuật tạo búp sóng thích nghi

Tạo búp sóng thích nghi là trọng tâm của nghiên cứu này. Kỹ thuật này điều chỉnh hướng búp sóng chính. Nó hướng tới người dùng mong muốn. Đồng thời, nó tạo các búp sóng rỗng về phía nhiễu. Mục tiêu là loại bỏ nhiễu đồng kênh hiệu quả. Điều này giúp nâng cao hiệu suất truyền thông. Các thuật toán beamforming được phát triển. Chúng tối ưu hóa trọng số phức của mảng ăng ten. Đây là yếu tố then chốt để đạt được hiệu quả.

1.3. Ưu điểm xử lý tín hiệu mảng

Xử lý tín hiệu mảng mang lại nhiều lợi ích. Nó cải thiện đáng kể tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SINR). Công nghệ này giảm thiểu fading đa đường. Nó tăng cường khả năng tái sử dụng tần số. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường đô thị. Xử lý tín hiệu mảng hỗ trợ ước lượng hướng tới (DOA estimation). Nó giúp hệ thống xác định vị trí nguồn tín hiệu. Qua đó, ăng ten thông minh tối ưu hóa công suất phát/thu. Đây là yếu tố then chốt cho các mạng không dây thế hệ mới.

II.Quy trình phát triển Beamformer thích nghi tiên tiến

Việc phát triển beamformer thích nghi đòi hỏi một quy trình chặt chẽ. Từ việc xây dựng nhân tố mảng đến việc thiết kế thuật toán tối ưu. Mỗi bước đều đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được hiệu suất cao. Nghiên cứu này đề xuất một quy trình tổng thể. Quy trình này cho phép tạo ra các beamformer có khả năng thích ứng linh hoạt. Nó tối ưu hóa khả năng loại bỏ nhiễu đồng kênh. Đồng thời, nó đảm bảo búp sóng chính được định hướng chính xác.

2.1. Xây dựng nhân tố mảng Array Factor

Nhân tố mảng là thành phần cơ bản. Nó mô tả đặc tính bức xạ của mảng ăng ten. Việc xây dựng chính xác AF rất quan trọng. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng búp sóng. Các tham số như số lượng phần tử, khoảng cách được xét đến. Điều khiển pha và biên độ từng phần tử là cần thiết. Đây là bước đầu để tạo ra các búp sóng mong muốn.

2.2. Phương pháp tạo búp sóng rỗng

Tạo búp sóng rỗng là kỹ thuật cốt lõi. Nó nhằm triệt tiêu tín hiệu nhiễu. Phương pháp này định hướng một hoặc nhiều điểm không về phía nguồn nhiễu. Điều này giảm thiểu tác động của nhiễu đồng kênh. Các kỹ thuật bao gồm điều khiển biên độ, pha, hoặc cả hai. Đây là phần không thể thiếu của thuật toán beamforming thích nghi. Nó đảm bảo loại bỏ nhiễu hiệu quả.

2.3. Thuật toán Beamforming thích nghi

Nghiên cứu tập trung phát triển thuật toán beamforming thích nghi. Các thuật toán này tự động điều chỉnh. Chúng tối ưu hóa các trọng số của ăng ten. Mục tiêu là tạo búp sóng chính về hướng mong muốn. Đồng thời, chúng tạo búp sóng rỗng về hướng nhiễu. Các phương pháp tối ưu hóa cổ điển và hiện đại được khảo sát. Thuật toán thích nghi mang lại khả năng chống nhiễu mạnh mẽ. Nó nâng cao hiệu suất truyền thông trong môi trường phức tạp.

III.Các kỹ thuật Beamforming thích nghi loại bỏ nhiễu

Nghiên cứu tập trung vào ba kỹ thuật điều khiển chính. Bao gồm điều khiển pha, điều khiển biên độ và điều khiển trọng số phức. Mỗi kỹ thuật có những ưu điểm riêng trong việc hình thành búp sóng. Chúng được phát triển để tối ưu hóa khả năng loại bỏ nhiễu đồng kênh. Đồng thời, các kỹ thuật này góp phần nâng cao hiệu suất truyền thông. Việc so sánh và phân tích các phương pháp này cung cấp cái nhìn toàn diện về giải pháp beamforming tối ưu.

3.1. Beamformer điều khiển pha loại bỏ nhiễu đồng kênh

Kỹ thuật beamformer điều khiển pha được nghiên cứu chi tiết. Phương pháp này chỉ thay đổi pha của tín hiệu tại mỗi phần tử. Biên độ được giữ nguyên. Điều này giúp định hình búp sóng bức xạ. Nó tạo các điểm không hướng về phía nhiễu. Hiệu quả trong việc loại bỏ nhiễu đồng kênh được đánh giá. Thuật toán thích nghi dựa trên điều khiển pha được phát triển. Nó cung cấp giải pháp cân bằng giữa hiệu suất và độ phức tạp.

3.2. Beamformer điều khiển biên độ nâng cao hiệu suất

Kỹ thuật điều khiển biên độ cũng được khảo sát. Beamformer này điều chỉnh biên độ của tín hiệu. Nó định hình dạng búp sóng. Phương pháp này có thể tạo ra các búp sóng rỗng sâu. Nó giúp loại bỏ nhiễu mạnh mẽ hơn. Việc tối ưu hóa công suất được xem xét. Nó đảm bảo hiệu suất truyền thông tối ưu. Thuật toán thích nghi dựa trên điều khiển biên độ được đề xuất.

3.3. Beamformer điều khiển trọng số phức tối ưu công suất

Beamformer điều khiển trọng số phức kết hợp cả pha và biên độ. Đây là phương pháp linh hoạt nhất. Nó cung cấp khả năng tạo búp sóng tối ưu. Khả năng loại bỏ nhiễu đồng kênh được cải thiện đáng kể. Việc tối ưu hóa công suất phát/thu là mục tiêu chính. Các thuật toán beamforming hiện đại thường sử dụng kỹ thuật này. Nó giúp nâng cao hiệu suất truyền thông tổng thể. Đặc biệt trong các hệ thống MIMO khối lớn.

IV.Kết quả đánh giá hiệu suất Beamforming tối ưu

Phần này trình bày kết quả mô phỏng và phân tích thực nghiệm. Chúng xác nhận tính hiệu quả của các beamformer thích nghi đã phát triển. Hiệu suất loại bỏ nhiễu và khả năng định hướng búp sóng được đánh giá chi tiết. Các so sánh giữa các kỹ thuật điều khiển khác nhau được thực hiện. Điều này giúp đưa ra những kết luận quan trọng về ưu nhược điểm. Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh. Ví dụ như ghép kênh tương hỗ, đến hiệu suất tổng thể của hệ thống.

4.1. Phân tích kết quả thực nghiệm và mô phỏng

Các mô phỏng và phân tích thực nghiệm được tiến hành. Chúng đánh giá hiệu suất của các beamformer thích nghi. Kết quả cho thấy khả năng loại bỏ nhiễu. Đặc tính búp sóng được phân tích chi tiết. Các biểu đồ hướng tính và SINR được trình bày. Dữ liệu này xác nhận tính hiệu quả của các thuật toán. Nó cung cấp cái nhìn sâu sắc về hành vi hệ thống.

4.2. So sánh hiệu quả loại bỏ nhiễu

Hiệu quả loại bỏ nhiễu của các phương pháp được so sánh. Beamformer điều khiển pha, biên độ và trọng số phức được đối chiếu. So sánh này chỉ ra ưu nhược điểm của từng kỹ thuật. Nó cung cấp cơ sở để lựa chọn phương pháp tối ưu. Khả năng triệt tiêu nhiễu đồng kênh là tiêu chí chính.

4.3. Ảnh hưởng của ghép kênh tương hỗ

Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của ghép kênh tương hỗ. Ghép kênh tương hỗ giữa các phần tử ăng ten có thể ảnh hưởng hiệu suất. Phân tích này đánh giá mức độ ảnh hưởng. Nó đề xuất các giải pháp để giảm thiểu tác động tiêu cực. Điều này đảm bảo tính ổn định và hiệu quả của hệ thống.

V.Tiềm năng Beamforming thích nghi cho truyền thông 5G 6G

Công nghệ beamforming thích nghi đóng vai trò then chốt trong tương lai của truyền thông không dây. Đặc biệt là trong sự phát triển của công nghệ 5G/6G và các hệ thống MIMO khối lớn. Khả năng tạo búp sóng thích nghi và loại bỏ nhiễu sẽ là yếu tố quyết định. Nó sẽ nâng cao đáng kể dung lượng, tốc độ và chất lượng dịch vụ. Nghiên cứu này mở ra nhiều hướng phát triển tiềm năng. Nó giúp định hình các giải pháp truyền thông không dây hiệu quả hơn.

5.1. Ứng dụng trong MIMO khối lớn

Beamforming thích nghi là công nghệ then chốt cho MIMO khối lớn. Nó tối ưu hóa việc truyền và nhận tín hiệu. Hệ thống MIMO khối lớn sử dụng hàng trăm ăng ten. Beamforming giúp tạo nhiều búp sóng riêng biệt. Nó phục vụ nhiều người dùng đồng thời. Điều này nâng cao dung lượng và tốc độ dữ liệu.

5.2. Nâng cao chất lượng dịch vụ

Công nghệ này cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ (QoS). Nó giảm thiểu độ trễ và tăng thông lượng. Khả năng loại bỏ nhiễu đồng kênh là yếu tố quan trọng. Nó đảm bảo kết nối ổn định và đáng tin cậy. Điều này đáp ứng yêu cầu khắt khe của các ứng dụng 5G/6G.

5.3. Hướng nghiên cứu phát triển tương lai

Nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới. Nó bao gồm các thuật toán tối ưu hóa tiên tiến hơn. Việc tích hợp trí tuệ nhân tạo vào beamforming là tiềm năng. Ứng dụng trong môi trường động và phức tạp. Nâng cao hiệu suất truyền thông là mục tiêu lâu dài. Điều này định hướng cho các công nghệ không dây tương lai.

Mục lục chi tiết luận án

Lời cam đoan
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các ký hiệu và chú giải
Danh mục các hình vẽ
Danh mục các bảng
Tính cấp thiết của đề tài
Mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1. Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật tạo búp sóng
1.1. Kỹ thuật tạo búp sóng cho anten thông minh
1.2. Cơ sở toán học của anten thông minh
1.3. Mô hình anten thông minh với mảng tuyến tính
1.4. Các kỹ thuật tạo búp sóng tối ưu
1.4.1. Các kỹ thuật tối ưu hóa cổ điển
1.4.2. Các kỹ thuật tối ưu hóa lấy cảm hứng từ tự nhiên
2. Chương 2: Quy trình tổng quát phát triển các bộ tạo búp sóng thích nghi dựa trên BA để triệt tiêu nhiễu
2.1. Xây dựng hệ số mảng
2.2. Các kỹ thuật triệt búp sóng
2.2.1. Điều khiển chỉ biên độ
2.2.2. Điều khiển chỉ pha
2.2.3. Điều khiển trọng số phức
2.3. Xây dựng hàm mục tiêu
2.4. Xây dựng các thuật toán tạo búp sóng thích nghi dựa trên BA
2.5. Phát triển các bộ tạo búp sóng thích nghi
2.6. Đề xuất quy trình tổng quát xây dựng các bộ tạo búp sóng thích nghi
3. Chương 3: Phát triển các bộ tạo búp sóng thích nghi dựa trên BA để triệt tiêu nhiễu
3.1. Các nội dung chung của các bộ tạo búp sóng thích nghi dựa trên BA
3.2. Bộ tạo búp sóng dựa trên điều khiển chỉ pha
3.2.1. Sơ đồ bộ tạo búp sóng
3.2.2. Tham số phạt trong hàm mục tiêu
3.2.3. Kết quả số và thảo luận
3.3. Bộ tạo búp sóng dựa trên điều khiển chỉ biên độ
3.3.1. Sơ đồ bộ tạo búp sóng
3.3.2. Kết quả số và thảo luận
3.4. Bộ tạo búp sóng dựa trên điều khiển trọng số phức
3.4.1. Sơ đồ bộ tạo búp sóng
3.4.2. Kết quả số và thảo luận
3.5. Ảnh hưởng của ghép tương hỗ
Kết luận và hướng phát triển tiếp theo
Danh mục các công trình công bố của tác giả
Phân loại kỹ thuật tạo búp sóng
Mô hình ứng dụng của anten thông minh
Các kỹ thuật tối ưu hóa cổ điển
Các thuật toán tạo búp sóng thích nghi
Phương pháp đánh trọng số Dolph-Chebyshev
Phần mềm mô hình hóa tạo búp sóng thích nghi trong anten thông minh
Các kết quả mô phỏng bổ trợ
Các kết quả bổ sung cho đồ thị bức xạ với một và nhiều điểm không
Một số tập trọng số cho các kịch bản nghiên cứu
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ research and development of adaptive beamformers for interference suppression in smart antennas

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (118 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

VIETNAM NATIONAL UNIVESITY, HANOI UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY TONG VAN LUYEN RESEARCH AND DEVELOPMENT OF ADAPTIVE BEAMFORMERS FOR INTERFERENCE SUPPRESSION IN SMART ANTENNAS Dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy in Communication Engineering Hanoi - 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com VIETNAM NATIONAL UNIVESITY, HANOI UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY TONG VAN LUYEN RESEARCH AND DEVELOPMENT OF ADAPTIVE BEAMFORMERS FOR INTERFERENCE SUPPRESSION IN SMART ANTENNAS Dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy in Communication Engineering Major: Communication Engineering Code: 9510302.02 Supervised by Assoc. Truong Vu Bang Giang Hanoi - 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Declaration I confirm that: - This dissertation represents my own work; - The contribution of my supervisor and others to the research and to the dissertation was consistent with normal supervisory practice; - External contributions to the research are acknowledged. Date: September 26th, 2018 Tong Van Luyen i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Acknowledgement First of all, I would like to express my sincere thanks to my supervisor, Assoc. Truong Vu Bang Giang, for his supervision, his support and assessment comments in the work, and what he has done for me at VNU University of Engineering and Technology.

He believed me in my scientific ability, challenged my work, and encouraged me to pursue my ideas during the time we worked together. I would like to thank Faculty of Electronic Engineering, Hanoi University of Industry, and Faculty of Electronics and Telecommunications, VNU University of Engineering and Technology for their support for me to do PhD course. My special thanks to M. Nguyen Minh Tran for his discussions and comments, and his technical support in our lab to my dissertation.

I highly appreciate the help from Dr. Hoang Manh Kha, Dr. Dao Thanh Hai, and thank them for their helpful discussions in nature-inspired optimization, and their kind encourages to the success of this work. I would like to thank M.

Pham Thi Quynh Trang for her kind support at both the simulation technique in my dissertation and the work in my office. I am grateful to my dear colleagues, Nguyen Viet Tuyen, Duong Thi Hang, Bo Quoc Bao, Vu Thi Phuong Quynh, and the other colleagues of HaUI Faculty of Electronic Engineering, for their practical support during my work. Finally, my beloved thanks and my deepest gratitude to my parents of both sides, my wife Duyen, my daughter My Quyen, and my son Minh Duc for their love and encouragement. Thanks to your sharing and sacrifice and to you I dedicate this dissertation.

ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Contents Declaration. iii List of Abbreviations.1 List of the Symbols and Notations .2 List of Figures .3 List of Tables. Rationale for the Study. Objectives, Subjects, Scope, and Methodology of the Study.

Subjects, Scope, and Methodology. Significance of the Study. 13 Chapter 1: Overview of Beamforming. Beamforming for Smart Antennas.

Mathematic Basis of Smart Antennas. The Model of Smart Antennas with Linear Arrays. Optimal Beamforming Techniques. Classical Optimization Techniques.

Nature-inspired Optimization Techniques. 30 Chapter 2: General Process to Develop BA-based Adaptive Beamformers for Interference Suppression. Array Factor Building. Pattern Nulling Techniques.

Amplitude-only Control. Phase-only Control. Complex-weight Control. Formation of Objective Function.

Building of BA-based Adaptive Beamforming Algorithms. Development of Adaptive Beamformers. Proposals of General Process to Build Adaptive Beamformers. 41 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chapter 3: Developments of BA-based Adaptive Beamformers for Interference Suppression.

Common Items of BA-based Adaptive Beamformers. The Beamformer Based on Phase-only Control. Diagram of the Beamformer. Penalty Parameter in the Objective Function.

Numerical Results and Discussions. The Beamformer Based on Amplitude-only Control. Diagram of the Beamformer. Numerical Results and Discussions.

The Beamformer Based on Complex-weight Control. Diagram of the Beamformer. Numerical Results and Discussions. Effect of Mutual Coupling.

72 Conclusions and Future Works .73 List of Publications. Classification of Beamforming. Application Model of Smart Antennas. Classical Optimization Techniques.

Adaptive Beamforming Algorithms. Dolph-Chebyshev Weighting Method. Software for Modeling Adaptive Beamforming in Smart Antennas. Supported Simulation Results.

Additional Results for Patterns with Single and Multiple Nulls. Some Sets of Weights for the Investigated Scenarios. 110 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Abbreviations ABF Adaptive Beamformer ADC Analog-to-Digital Converter AF Array Factor AMP_BA_ABF Amplitude-only Control and Bat Algorithm-based Adaptive Beamformer APSO Accelerated Particle Swarm Optimization BA Bat Algorithm CW_BA_ABF Complex-weight Control and Bat Algorithm-based Adaptive Beamformer DBF Digital Beamforming DOA Direction-Of-Arrival DSP Digital Signal Processor FNBW First-Null Beamwidth GA Genetic Algorithm HPBW Half-Power Beamwidth LMS Least Mean Square MC Mutual Coupling MMSE Minimum Mean Square Error MSE Mean Square Error NDL Null Depth Level PHA_BA_ABF Phase-only Control and Bat Algorithm-based Adaptive Beamformer PSO Particle Swarm Optimization RF Radio Frequency RLS Recursive Least Square SDMA Space Division Multiple Access SLL Sidelobe Level SMI Sample Matrix Inversion SNOI Signal-Not-Of-Interest SOI Signal-Of-Interest ULA Uniform Linear Array 1/112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of the Symbols and Notations I In-phase channel in of binary baseband signals Q Quadrature-phase channel in of binary baseband signals Sum The real vector space (n-dimensional space of the variables) Subset of or equal to An element of Elevation angle in the coordinate system for antenna analysis Azimuth angle in the coordinate system for antenna analysis Wavelength ⃗⃗⃗ Unit vector on the axis Differential value of Wavenumber Vector and its components Z, Zij Maxtrix and its components * x Complex conjugate of x Transposition of a matrix Hermitian transpose of a matix Cross correlation of and Covariance of ̃ Estimation of X Real part of Imaginary part of Cosine integral Sine integral Infinity 3.1415926535897932385 Bat algorithm: Position of bat (i) corresponding to a solution of the weights for array elements Velocity of bat (i) Frequency of bat (i) Loudness of bat (i) Rate of emission pulse of bat (i) 2/112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Figures Figure 1. Beamforming for smart antnenas.

Applications of beamforming. Block diagram of analog beamforming in smart antennas. Block diagram of DBF in smart antennas. Simple block diagram of adaptive beamformer at the receiving end.

The analyzed linear array. Linear-array smart antennas at the receiving end. Radiation pattern of 20-element ULA. Flowchart of Bat algorithm.

Geometry of ULAs of 2N elements. Block diagram of adaptive beamformers for interference suppression. Flowchart of the proposed beamformers. General process to build adaptive beamformers.

Diagram of PHA_BA_ABF. NDL and maximum SLL with different in the case of pattern with single null. Objective function comparisons of BA, PSO, and GA. Optimized pattern with a single null at 14°.

Optimized pattern with three nulls at -48°, 20°, and 40°. Optimized pattern with a broad null from 30° to 40°. Diagram of AMP_BA_ABF. Objective function comparisons of BA, PSO, and GA.

Optimized pattern with single symmetric null at 14°. Optimized patterns with three symmetric multiple nulls at 14°, 26°, and 33°. Optimized patterns with a symmetric broad null from 20° to 50°, unchanged main lobe beamwidth and peak SLL = -18. Optimized pattern with a symmetric broad null from 20° to 50°, broaden main lobe beamwidth and SLL ≤ -30 dB.

Diagram of CW_BA_ABF. Objective function of BA with different population sizes. Objective function between BA and APSO. Optimized patterns with single null at 14°.

Optimized pattern with three nulls at -33°, -26°, and -14°. Optimized pattern with three nulls at -40°, 20°, and 40°.62 3/112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Optimized pattern with a broad null from -50° to -20°. Optimized pattern with a broad null ([-30°, -20°] and [45°, 60°]).

Optimized pattern with a broad null ([-30°, -20°] and [45°, 60°]) and SLL of -30 dB. Optimized pattern (nulls: -48°, 20°, 40°) with mutual coupling. Radiation pattern of a twenty-element ULA. Coordinate system for antenna analysis.

Different array geometries for smart antennas: (a) uniform linear array, (b) circular array, (c) two-dimensional grid array and (d) three-dimensional grid array. Switched-beam system. Comparison of (a) switched-beam system, and (b) adaptive array system. Relative coverage area comparison among sectorized systems, switched-beam systems, and adaptive array systems in (a) low interference environment, and (b) high interference environment.

Functional block diagram of a smart antenna using DOA-based adaptive beamforming algorithms. Radiation pattern of a smart antenna. Functional block diagram of a smart antenna using training-based adaptive beamforming algorithms. Geometry of ULA antennas of 2N elements.

Normalized array factor for 20-element Chebyshev arrays with sidelobes at -30 dB. The main lobes of the 8-element ULA have been steered to the desired directions as θ = 49°, -30°, 30°, 60°. Five nulls have been set at elevation angles of -55°, -35°, -15°, 20°, and 45°. The main beam is steered to θ = 30° and 5 nulls are set at θ = -55°, -35°, -15°, 0°,45° at the same time.

The optimized pattern with all side lobe levels are suppress to -30dB by Dolph-Chebyshev weighting method. The optimized pattern by applying both LMS algorithm and Dolph- Chebyshev weighting method. The optimized pattern of 1×8 ULA using LMS algorithm. The optimized pattern of 1×8 ULA using both LMS algorithm and Dolph-Chebyshev weighting method.

Pattern with a single symmetric null in the range of θ: a) (-90°, 90°); b) (13°, 16°).105 4/112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Pattern with three symmetric nulls in the range of θ: a) (-90°, 90°); b) (12°, 35°). Pattern with a single null in the range of θ: a) (-90°, 90°); b) (13°, 16°). Pattern with three nulls in the range of θ: a) (-90°, 90°); b) (-50°, -46°); c) (18°, 22°); d) (38°, 42°).

Pattern with a single symmetric null in the range of θ: a) (-90°, 90°); b) (13°, 16°). Pattern with three nulls in the range of θ: a) (-90°, 90°); b) (-34°, -13°). Pattern with three nulls in the range of θ: a) (-90°, 90°); b) (-42°, 42°).109 5/112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Tables Table 3. Common parameters for all proposed beamformers.

NDL and maximum SLL of the patterns in all scenarios with or without mutual coupling. Summary of the proposals. Comparisons between the proposals in this dissertation and the proposal in. Resulting weights computed by Dolph-Chebyshev weighting method.

Some sets of weights consisting amplitudes (an) and phases (δn) of the patterns shown in Figures 3. Some sets of weights for the patterns shown in Figures 3. Some sets of weights for the patterns shown in Figures 3.111 6/112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Rationale for the Study Beamforming is a signal processing technique in sensor arrays to directionally transmit or receive signals in space-time.

In order to do that, the signals corresponding to array elements are combined in the interest of boosting the desired signals in particular directions and minimizing the undesired signals (interferences) in the others. Beamforming can be applied for both transmitting and receiving ends in order to achieve spatial selectivity, thus, it is also called spatial filtering technique. In fact, it can be used for radio or sound waves and has been widely applied for various applications such as Radar, Sonar, Wireless communications, Radio Astronomy, Seismology, and Topography [6, 18, 26, 56]. Over the last decades, wireless technology has been developed at a remarkable rate, which has brought new and high-quality services at lower costs.

This has resulted in an increase in airtime usage, and in the number of subscribers. As a result, this leads to new challenges for next generations of wireless communications networks. The most practical solution to this problem is to use spatial processing [11]. As Andrew Viterbi, one of Qualcomm’s founders, stated: “Spatial processing remains as the most promising, if not the last frontier, in the evolution of multiple access systems” [42].

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Tống Văn Luyện (2018). Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-dien-dien-tu/ky-thuat-vien-thong/nghien-cuu-phat-trien-beamformer-thich-nghi-cho-ang-ten-thong-minh

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh" nghiên cứu về vấn đề gì?

Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh. Tối ưu hóa hiệu suất thu phát tín hiệu, ứng dụng trong 5G và IoT.

Luận án "Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội. Năm bảo vệ: 2018.

Luận án "Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật truyền thông. Danh mục: Kỹ Thuật Viễn Thông.

Luận án "Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh" có bao nhiêu trang?

Luận án "Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh" có 118 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Nghiên cứu phát triển beamformer thích nghi cho ăng ten thông minh" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter