پدافند الکترونیکی و سایبری (Jan 2024)
جداسازی نیمه‌کور چند سیگنال پرش فرکانسی پهن باند سنکرون به‌وسیله گیرنده باند محدود و توزیع‌های مکان - زمان - فرکانس
Abstract
ارتباطات طیف گسترده پرش فرکانسی (FHSS) به طور گسترده‌ای در ارتباطات نظامی و تجاری استفاده می‌شوند؛ لذا تخمین پارامترهای پرش فرکانسی سیگنال‌ها از اهمیت بالایی برخوردار هستند. این مقاله، مسئله جداسازی و تخمین پارامترهای چند سیگنال پهن باند پرش فرکانسی سنکرون و متداخل زمانی را با گیرنده‌هایی با پهنای باند کم و نرخ نمونه‌برداری پایین بررسی می‌کند. باتوجه‌به دانش حداقلی پیرامون سیگنال‌های ارسالی، مسئله در حالت نیمه‌کور تحلیل می‌گردد. برای این منظور، از روشی ترکیبی مبتنی بر پردازش آرایه‌ای توسعه‌یافته بر اساس مبدل پهن باند مدوله‌شده (MWC) و پردازش در حوزه زمان فرکانس با درنظرگرفتن اطلاعات مکانی سیگنال استفاده شده است. روش فوق شامل دو مرحله است: مرحله اول دریافت سیگنال‌های پرش فرکانسی توسط آرایه‌های خطی یکنواخت (ULA) و عبور از MWC با حداقل اجزاء و در مرحله دوم اعمال روش قطری مشترک (JD) بر توزیع‌های مکان زمان فرکانس (STFDs) داده‌های خروجی MWC که منجر به تخمین ماتریس جداکننده و درنهایت جداسازی سیگنال‌ها و استخراج الگوی پرش فرکانسی می‌گردد. روش ترکیبی MWC-STF-JD ایده بکار رفته در حل مسئله است به‌طوری‌که به طور هم‌زمان از ویژگی‌های MWC و تحلیل در حوزه STF استفاده می‌شود. نتایج حاصل از تخمین پارامترهای موردنظر، در مقایسه با دیگر روش‌های متداول جداسازی منابع نظیر تحلیل حسگری فشرده (CS) بر اساس شاخص‌های ارزیابی نظیر مربع خطای جذر میانگین (RMSE)، منجر به بهبود عملکرد در نسبت سیگنال به نویز (SNR) پایین‌تر شده است به‌طوری‌که میزان خطا در محدوده SNR=4dB به میزان 6dB، سریع‌تر به حداقل خطا می‌رسد. از جمله ویژگی‌های دیگر این روش می‌توان به کاهش حجم محاسبات بخش پردازش STFDs به میزان نرخ نمونه‌برداری MWC و امکان پیاده‌سازی طرح با حداقل اجزاء اشاره نمود.
