تولید آنتن هوشمند با قابلیت تشخیص سیگنال‌های غیر ضروری با الگوبرداری از گوش انسان

پژوهشگران دانشگاه شهید رجایی موفق به طراحی و ساخت آنتن‌های هوشمند بر اساس پردازش سیگنال‌ها و جهت دهی سیگنال‌ها شدند که علاوه بر تشخیص جهت ورود سیگنال، قادر به شناسایی سیگنال‌های غیر ضروری می‌باشد که این امر در تشخیص الگوهای تشعشعی موثر است.

کد خبر: ۳۰۳۲۵۵

دوشنبه - ۱۸ فروردين ۱۳۹۳ / April 07, 2014

شهریار شیروانی مقدم، از محققان طرح تولید آنتن هوشمند با قابلیت تشخیص سیگنال‌های غیر ضروری در گفت‌وگو با خبرنگار علمی «خبرگزاری دانشجو»، با اشاره به اهمیت سامانه‌های مخابراتی بی سیم گفت: امروزه این نوع سامانه‌ها در  حوزه سرویس‌های باند پهن و بهره مندی بهینه از منابع رادیویی با اهمیت است.

وی با تاکید بر اینکه این تحقیقات در قالب پروژه پایان‌نامه با عنوان "الگوریتم تطبیقی حوزه فرکانس تخمین زاویه ورود و شکل‌دهی الگوی تشعشعی باند پهن" اجرایی شده است، به جزئیات این طرح اشاره و یادآور شد: در این مطالعات موفق به طراحی آنتن هوشمند شدیم که شامل یک آرایه آنتنی با قابلیت پردازش سیگنال‌های دیجیتال است که تأثیر قابل ملاحظه‌ای در پردازش دیجیتال سیگنال‌های آرایه‌ای (یکسری سیگنال‌های متوالی) دارد.

این محقق با تاکید بر اینکه آنتن هوشمند طراحی شده بر اساس پردازش تطبیقی باند پهن عمل می‌کند،‌ادامه داد: پردازش تطبیقی باند پهن بر دو موضوع تخمین زاویه ورود سگینال (DOA) و شکل دهی الگوی تشعشعی تاکید دارد.

وی در این باره توضیح داد: در این پردازش ابتدا زاویه ورود سیگنال‌های رسیده به آنتن تخمین زده می‌شود و سپس شکل دهی الگوی تشعشعی به نحوی انجام می‌گیرد تا جهت گیری ورود سیگنال به آنتن به نحو مطلوبی صورت گیرد و سیگنال های تداخلی حذف شوند.

عضو هیات علمی دانشگاه شهید رجایی، با بیان اینکه در سیگنال‌های باند پهن رسیدن به روش‌های تخمین زاویه ورود و شکل دهی الگوی تشعشعی مستقل از فرکانس کار دشواری است، خاطر نشان کرد: از این رو توجه پژوهشگران بسیاری را به خود جلب کرده است و در این راستا این تحقیقات با  هدف تلفیق این دو موضوع در پردازش آرایه‌ای برای سیگنال‌های باند پهن مخابراتی اجرایی شد.

شیروانی مقدم، افزود: این پروژه با تخمین زاویه ورود سیگنال می‌تواند کیفیت سیگنال‌های دریافتی را بهبود بخشد. منظور از تخمین زاویه ورود، جهت ورود سیگنال به آنتن است.

وی روش تخمین زاویه ورود سیگنال به آنتن را بر اساس الگوبرداری از گوش انسان دانست و اضافه کرد: این مدل قادر است تا گیرنده یا آنتن بدون چرخش جهت ورود سیگنال را تشخیص دهد همان گونه که گوش‌های انسان بدون چرخش جهت صدا از سمت چپ یا راست را تشخیص می‌دهد.

شیروانی مقدم گفت: برای این منظور با ایجاد آرایه‌ای از آنتن‌ها و تجهیز آن به پردازشگری که وزن‌دهی آنتن‌ها را برعهده دارد، می‌تواند در مواقع توالی ورود سیگنال‌ها را کم و زیاد و یا غیر فعال کند.

وی ادامه داد: برای این امر لازم است تا زاویه ورود و مکان سیگنال را تشخیص داده تا بتواند سیگنال‌های مورد نظر را تقویت کند.

شیروانی، به بیان کاربردهای آنتن هوشمند طراحی شده پرداخت و اظهار داشت: آنتن طراحی شده  در سیستم‌های نظامی برای مکان یابی سیگنال‌های غیر مجاز استفاده می‌شود و می‌تواند مکان تداخل و فرستنده‌های رادیویی غیرمجاز را شناسایی کند و در سیستم‌های مخابراتی غیر نظامی نیز می‌تواند در کاهش تداخل و بهبود سیگنال‌های دریافتی موثر باشد.

این محقق سیستم‌های راداری، سیستم‌های تشخیص زیردریایی و سیستم‌های مخابراتی نظامی و غیرنظامی از دیگر کاربردهای این آنتن نام برد و افزود: استفاده از این آنتن در سیستم‌های راداری و تشخیص زیر دریایی موجب ارتقای کیفیت سیگنال‌های دریافتی اعم از صوت و تصویر می‌شود.

این استاد دانشگاه با اشاره به کاربرد این آنتن در منابع مخابراتی توضیح داد: منابع مخابراتی شامل زمان، فرکانس، توان رادیویی و مکان است که استفاده بهینه از این منابع از دغدغه‌های اصلی در جهان امروز است که با طراحی این آنتن اقدام به رفع این مشکل شده است.

وی به مزایای این پروژه تحقیقاتی اشاره کرد و ادامه داد: پیش از این تحقیقات انجام شده بر روی ساختارهای مربوط به زمان و مکان سیگنال‌ها بوده اما در مطالعات به صورت خاص بر روی الگوریتم‌های حوزه فرکانس کار شده است که این الگوریتم‌ها نسبت به الگوریتم‌های قبلی از پیچیدگی کمتری  برخوردار هستند.

وی همچنین تشخیص الگوهای تشعشعی را از دیگر مزایای این طرح عنوان کرد و یادآور شد: آنتن‌های طراحی شده قادر به تشخیص سیگنال‌های غیر ضروری است.