Presence detection and tdoa estimation of spread spectrum signals using sensor array

Abstract

Bu tezde, sensör dizilerini kullanarak düşük sinyal/gürültü oranında (SNR), doğrudan sıralı yayılı spektrum sinyallerinin (DS-YS) varlığının saptanması ve varış zamanları farkının (VZF) kestirimi ele alınmıştır. Hem uzun hem de kısa kodlu DS-YS sinyallerinin varlığının saptanması için iki farklı yöntem önerilmiştir. İlk önerilen yöntem, uzaysal ilinti (R) matrislerinin çapraz kanal elemanlarının faz doğrusallığına dayanmaktadır. İkinci yöntem literatürde bilinen bir yaklaşımdır ve R matrislerinin öz değer oranlarını kullanır. Ancak, bizim bilgimize göre bu yöntem uzun kod DS-YS sinyallerine ilk kez bu tezde uygulanmıştır. Bununla birlikte, ardışık frekans blokları (AFB) olarak adlandırılan, yeni bir örneklem R matrisi kestirim tekniği önerilmiştir. Ayrıca, önerilen AFB yöntemiyle kestirilen R matrisinin kullanılmasının özellikle düşük SNR'de saptama performansını iyileştirdiği gösterilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, alınan sinyallerin VZF'si, ilk önerilen saptama yönteminde kestirilen R matrislerinin faz eğimleri kullanılarak kestirilmektedir. Böylece, önerilen varlık tespit yöntemini kullanarak sensörler arasındaki VZF'yi kestirmek de mümkün olmaktadır. Önerilen VZF kestiricilerinin performansının düşük SNR'de etkili olduğu ve Cramer Rao Alt Sınırına (CRLB)'a eriştiği simülasyonlarda gösterilmiştir.