Zaman modülasyonlu doğrusal anten dizilerinin matris kalem yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı; önerilen yeni bir yaklaşımla, zaman modülasyonlu doğrusal anten dizisi ile sinyal geliş açısının analizler yapılarak tahmin edilmesidir. Matris Kalem yönteminin zaman modülasyonlu doğrusal anten dizisiyle birleştirilmesi sayesinde, tek anlık görüntü kullanılması ile büyük bir veri avantajı elde edilmiştir. Bu tez çalışmasında, zaman modülasyonu ile Matris Kalem yöntemlerini birleştiren yeni bir formülasyon geliştirilmiştir. Sinyal geliş açısı tahmini için zaman adımları, Diferansiyel Evrim Algoritması kullanılarak optimize edilmiştir. Gürültü seviyesi, sinyal kaynağı sayısı, anten elemanı sayısı ve farklı sinyal geliş açılarının etkileri, simülasyonlar ile incelenmiş ve karşılaştırmalar sunulmuştur. Simülasyon sonuçları; önerilen yeni yaklaşımın, geleneksel yön tahmini yöntemleriyle karşılaştırıldığında, özellikle tek anlık görüntü sayısına ve yüksek gürültü seviyelerine sahip senaryolar için tahmin doğruluğu açısından önemli avantajlar sağladığını göstermektedir.

The purpose of this thesis is to estimate the direction of arrival by analyzing the time modulated linear antenna array with a proposed new approach. By merging Matrix Pencil method with time modulated linear array, a great advantage has been obtained by the virtue of using a single snapshot. In this thesis, a new formulation has been developed that combines time modulation and Matrix Pencil methods. The time steps were optimized using Differential Evolution Algorithm for the estimation of the angle of incidence. The effects of the noise level, the number of signal sources, the number of antenna elements and different angles of incidence were examined with the simulations and comparisons were presented. Compared to traditional methods, the simulation results show that the proposed novel approach maintains significant advantages from the viewpoint of estimation accuracy, especially for scenarios with single snapshot number and low SNR.