Bir anten dizisine gelen sinyalin yönünün tekil değer ayrışımı ve matris kalem yöntemi ile bulunması

Abstract

Sinyal kaynaklarının yönünün tespiti, radar sistemleri, konum bulma sistemleri, elektronik harp sistemleri gibi askeri sistemler başta olmak üzere maden rezervlerinin tespiti, mobil iletişim sistemleri, kaçak radyo yayınlarının bulunması, kaybolan dağcıların yerinin tespiti gibi sivil uygulamalarda da etkin bir şekilde kullanılmaktadır. İlk dönemlerde sadece tek bir sinyal kaynağının konumunu belirleyen sistemler günümüzde alt uzay tekniklerinin gelişmesi ile aynı anda birçok sinyal kaynağından gelen sinyallerin yönünü ve konumunu tespit edebilme yeteneğini kazanmıştır. Tekil Değer Ayrışımı yöntemi ile Matris Kalem yöntemi sinyalin alt uzay analizinde kullanılan yöntemlerden ikisidir. Bu çalışmada söz konusu iki yöntemi kullanarak anten dizisine bir veya birden fazla sinyal kaynağından gelen sinyallerin geliş yönlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca anten dizisine gelen sinyallerin gürültü içerip içermemesi durumu da göz önünde bulundurularak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar Tekil Değer Ayrışımı ve Matris Kalem yöntemi ile anten dizisine gelen sinyallerin yönünün belirlendiğini, sinyal kaynağı sayısı ile sisteme ait tekil değerler arasında doğru orantı olduğunu ve sinyal gürültü oranı ile tekil değerler arasında ise ters orantı olduğunu göstermiştir.

Signal source direction determination is used effectively especially in radar, locating and electronic warfare systems also in civil techniques such as detection of mine reserves, mobile communication systems, finding the illegal broadcasts and location of missing mountaineers. The systems that used to only determine the location of a single signal source have obtained the ability to simultaneously detect the direction and location of signals from multiple signal sources following the development of subspace techniques. The Singular Value Decomposition method and the Matrix Pencil method are two of the methods used in subspace signal analysis. This study aims at determining the arrival directions of the signals coming from one or more signal sources to the antenna array using these methods. In addition, results are compared considering the presence of noise in the incoming signals to the antenna array. The results show that the directions of the signals coming to the antenna array can be determined via the Singular Value Decomposition and Matrix Pencil method, they also show that there are two proportions; a direct one between the number of signal sources and the singular values of the system, and an inverse proportion between signal to noise ratio and singular values.