Дослідження перехідних характеристик градієнтного алгоритму налаштування антенної решітки

Автор(и)

  • Александр Григорьевич Плющ Державний університет телекомунікацій

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.47.14866

Ключові слова:

адаптивна антенна решітка, градієнтний алгоритм, комп’ютерне моделювання, телекомунікаційні мережі.

Анотація

В статті проведено дослідження перехідних характеристики оригінального градієнтного алгоритму для критерію мінімуму дисперсії шуму. Синтезований під час попередніх досліджень, оригінальний градієнтний алгоритм для критерію мінімуму дисперсії шуму вигідно відрізняється тим, що він не потребує формування опорного сигналу для налаштування адаптивної антенної решітки. Підкреслено, що для повної оцінки можливостей практичної реалізації розробленого алгоритму необхідним є проведення його порівняльного аналізу з класичним градієнтним алгоритмом найскорішого спуску для критерію мінімуму середньоквадратичної помилки. Порівняння двох алгоритмів здійснювалося для чотирьох різних завадових ситуацій шляхом комп’ютерного імітаційного моделювання. Аналізуючи результати моделювання, встановлено, що час налаштування обох градієнтних алгоритмів в значній мірі визначається параметрами кореляційної матриці завадових сигналів антенної решітки, а саме розподілом її власних чисел. При оцінці перехідного процесу відкрито таку закономірність, що крива налаштування для оригінального градієнтного алгоритму для критерію мінімуму дисперсії шуму складається з чітко виражених сегментів з різною крутизною. Зроблено припущення, що ці ділянки визначаються кількістю та значеннями власних чисел кореляційної матриці завадових сигналів решітки. Головним висновком є те, що оригінальний градієнтний алгоритм для критерію мінімуму дисперсії шуму та класичний градієнтний алгоритм найскорішого спуску для критерію мінімуму середньоквадратичної помилки продемонстрували приблизно однакові результати в різних завадових ситуаціях. Виходячи з результатів моделювання, наголошено, що оригінальний градієнтний алгоритм налаштування антенної решітки для критерію мінімуму дисперсії шуму може використовуватися замість градієнтного алгоритму найскорішого спуску для критерію мінімуму середньоквадратичної помилки, особливо в тих застосуваннях, де формування опорного сигналу є неможливим або проблематичним.

Біографія автора

Александр Григорьевич Плющ, Державний університет телекомунікацій

Кандидат технічних наук, доцент.

Професор кафедри мобільних та відеоінформаційних технологій Державного університету телекомунікацій, Київ, Україна.

Посилання

O. G. Pliushch, “Gradient Signal Processing Algorithm for Adaptive Antenna Arrays Obviating Reference Signal Presence,” presented at the IEEE International Scientific-Practical Conference PIC S&T, Kyiv, Ukraine, October 8–11, 2019, Paper 190.

Oleksandr Pliushch, Viktor Vyshnivskyi, Serhii Toliupa, Anatolii Rybydajlo. “Studying behavior of the Gradient Signal Processing Algorithm for Adaptive Antenna Arrays in Telecommunication Environment”//Proceedings of the 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET - 2020). Lviv-Slavske, Ukraine, February 25-29, 2020, Paper 107.

Гепко И. А., Олейник В. Ф., Чайка Ю. Д., Бондаренко А. В. Современные беспроводные сети: состояние и перспективы развития. Киев. 2009. 672 с.

John Volakis, Antenna Engineering Handbook. 5th ed. New York. 2018. 1755 p.

Robert J. Mailloux, Phased Array Antenna Handbook. 3rd ed. Boston. 2018. 506 p.

Robert A. Monzingo, Randy L. Haupt, Thomas W. Miller. Introduction to adaptive arrays, 2nd ed. New York. 2011. 553 p.

Радиоэлектронные системы: Основы построения и теория. Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. Под ред. Ширмана Я. Д. Москва. 2007. 512 с.

Григорьев В.А., Щесняк С.С., Гулюшин В.Л., Распаев Ю.А., Лагутенко О.И., А.С Щесняк. Адаптивные антенные решетки. Учебное пособие в 2-х частях. Часть 1. СПб. 2016. 179 с.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Електроніка, телекомунікації та радіотехніка