本文關(guān)鍵詞：基于仿生原理的超分辨耦合網(wǎng)絡(luò)研究

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【摘要】：近年來(lái),在無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)下,智能終端設(shè)備廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)、生活中。同時(shí),基于位置服務(wù)(Location-Based Service, LBS)的應(yīng)用成為新的無(wú)線移動(dòng)服務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。其中可提供目標(biāo)位置信息的定位系統(tǒng)是位置服務(wù)不可或缺的組成部分。室內(nèi)定位系統(tǒng)是室外定位系統(tǒng)無(wú)法有效滲透到室內(nèi)環(huán)境而產(chǎn)生的研究分支,室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究由于室內(nèi)環(huán)境與硬件布設(shè)的不同整體呈現(xiàn)技術(shù)多樣、算法不一的特征。室內(nèi)定位系統(tǒng)主要通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行目標(biāo)位置信息解析,傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)媒介有可見光、超聲波、紅外信號(hào)和藍(lán)牙、RFID(Radio Frequency Identification)、超寬帶(Ultra-Wideband, UWB)、無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network, WLAN)等射頻信號(hào)。其中,隨著WLAN技術(shù)的廣泛使用以及WLAN設(shè)備在室內(nèi)公共場(chǎng)所、私人居所的廣泛布設(shè),基于WLAN的室內(nèi)定位研究越來(lái)越具有代表性。同時(shí),在目標(biāo)信息解析算法中,基于波達(dá)角度估計(jì)(Angle of Arrival, AOA)信息類定位算法由于其精確性一直備受關(guān)注。然而,基于波達(dá)角度估計(jì)算法所依賴的接收天線陣列具有孔徑大,成本高的特點(diǎn),這是該類算法在室內(nèi)定位系統(tǒng)應(yīng)用中的主要瓶頸。所以,解決波達(dá)角度估計(jì)算法與既有的WLAN接收天線間的兼容問(wèn)題成為室內(nèi)定位系統(tǒng)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文試圖從減小傳統(tǒng)波達(dá)角度估計(jì)系統(tǒng)中天線陣列孔徑的角度進(jìn)行可能方案的探究。工作主要圍繞仿生學(xué)天線陣列(Biomimetic Antenna Arrays, BMAAs)中可增大陣元接收相位差的二元耦合網(wǎng)絡(luò)展開。論文的主要工作分三個(gè)部分：首先是論證天線陣列孔徑對(duì)于譜估計(jì)算法的精度影響,并對(duì)二元仿生學(xué)天線模型中的二元耦合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行基本原理解析,論證其增大陣元間接收信號(hào)差的作用；隨后給出對(duì)應(yīng)二元耦合網(wǎng)絡(luò)的電路模型,并論證增大陣元間的接收相位差可有效擴(kuò)展陣列孔徑；其次給出二元耦合網(wǎng)絡(luò)模擬電路的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試：最后在驗(yàn)證模擬電路模型的有效性基礎(chǔ)之上,提出相應(yīng)的數(shù)字模型,并給出數(shù)字模型基于FPGA的實(shí)現(xiàn)及測(cè)試。
【關(guān)鍵詞】：仿生學(xué)天線陣 陣列孔徑 耦合網(wǎng)絡(luò) FPGA
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7;TN915.02
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-14
• 1.1.1 研究背景9-13
• 1.1.2 最新研究趨勢(shì)及研究意義13-14
• 1.2 仿生學(xué)天線陣列14-15
• 1.3 本文工作與章節(jié)安排15-16
• 第二章 陣列信號(hào)與仿生學(xué)耦合網(wǎng)絡(luò)16-42
• 2.1 陣列接收信號(hào)模型16-22
• 2.1.1 二元陣列18-19
• 2.1.2 均勻線陣19-20
• 2.1.3 均勻圓陣20-22
• 2.2 陣列孔徑與波達(dá)角度估計(jì)22-24
• 2.2.1 陣列孔徑22-23
• 2.2.2 陣列孔徑與空間譜估計(jì)23-24
• 2.3 二元仿生學(xué)耦合網(wǎng)絡(luò)24-32
• 2.3.1 聽覺系統(tǒng)定向原理24-26
• 2.3.2 二元仿生學(xué)耦合網(wǎng)絡(luò)26-30
• 2.3.3 三元仿生學(xué)耦合網(wǎng)絡(luò)30-32
• 2.4 增大接收相位差與MUSIC算法32-40
• 2.4.1 增大接收相位差與陣列孔徑32-35
• 2.4.2 增大接收相位差與MUSIC算法35-40
• 2.4.2.1 單個(gè)入射信號(hào)35-38
• 2.4.2.2 兩個(gè)入射信號(hào)38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 第三章 仿生學(xué)耦合網(wǎng)絡(luò)電路實(shí)現(xiàn)與測(cè)試42-51
• 3.1 二元耦合網(wǎng)絡(luò)電路仿真42-45
• 3.2 二元耦合網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-46
• 3.3 二元耦合網(wǎng)絡(luò)電路測(cè)試46-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 仿生學(xué)耦合網(wǎng)絡(luò)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)51-62
• 4.1 二元耦合網(wǎng)絡(luò)數(shù)字模型51-55
• 4.2 數(shù)字模型的設(shè)計(jì)55-56
• 4.3 基于FPGA的實(shí)現(xiàn)與仿真56-58
• 4.4 硬件平臺(tái)與實(shí)際測(cè)試58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 論文總結(jié)62
• 5.2 工作展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目69

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1 黃蕾;;基于陣列孔徑擴(kuò)展的穩(wěn)健性DOA算法[J];信息通信;2013年08期

2 周陬;王宏遠(yuǎn);郭躍;;基于虛擬擴(kuò)展的超分辨改進(jìn)MUSIC算法及偽峰抑制[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2007年06期

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本文編號(hào)：622130