تخمین زاویه ورودی دوبعدی پهن‌ ‌باند سیگنال‌های مدولاسیون فرکانس خطی با استفاده از الگوریتم دچیرپ با تعداد کم فریم زمانی در آرایه دو‌بعدی دایروی

سیگنال‌های مدولاسیون فرکانس خطی (lfm) پهن باند به‌طور گسترده‌ای در سیستم‌هایی مانند رادار، سونار و موبایل استفاده می‌‌شود. الگوریتم‌های تخمین زاویه ورود دوبعدی (2d-doa) سیگنال‌های مدولاسیون فرکانس خطی به تعداد زیادی فریم زمانی متکی هستند. به همین دلیل برای کاربردهای با توان پایین مناسب نیستند. در این مقاله یک روش برآورد مبتنی بر الگوریتم با محاسبات کم esprit بر مبنای آرایه دوبعدی دایروی با استفاده از تبدیل فوریه فراکتالی (frft) ارائه شده است. استفاده از آرایه دایروی، امکان محاسبه دوبعدی زاویه ورود را فراهم می‌نماید. روش کار به این ترتیب است که ابتدا با استفاده از تبدیل فوریه فراکتالی الگوریتم دچیرپ را برای سیگنال‌های مدولاسیون فرکانس خطی توسعه داده‌ایم، سپس الگوریتم esprit را که برای آرایه‌های خطی (ula) استفاده می‌شود را برای آرایه‌های دوبعدی دایروی (uca) گسترش می‌دهیم، آنگاه محاسبات زاویه ورود را برای تعداد کم فریم زمانی با حجم محاسبات پایین به‌دست آورده‌ایم. نتایج شبیه‌سازی الگوریتم پیشنهادی mesprit (الگوریتم esprit بهبودیافته) در مقایسه با سایر الگوریتم‌ها مانند طبقه‌بندی سیگنال چندگان (music) و تخمین زاویه ورود با استفاده از الگوریتم دو مرحله‌ای سریع (tsfdoa)، بهتر بودن الگوریتم پیشنهادی را نشان می‌دهد. نشان داده‌ایم که روش پیشنهادی هم در snrهای پایین دقت قابل قبولی دارد و هم در snrهای بالا خطای کمی از خود نشان می‌دهد. همچنین نشان دادیم برای همه الگوریتم‌ها، دقت زاویه سمت از زاویه ارتفاع بهتر است.

2DDOA estimation of LFM signal wideband using low snapshots dechirping algorithm in a twodimensional circular array

Wideband linear frequency modulation (LFM) signals are widely used in systems such as radar, sonar, and mobile. 2DDOA algorithms for LFM signals are relying on a large number of snapshots. For this reason, they are not suitable for lowpower applications. In this paper, we present an algorithmcentered estimation method with low estimation of signal parameters via rotational invariance technique (ESPRIT) calculations based a 2D circular array using a fractal Fourier transform (FrFT). Furthermore, the utilization of a circular array facilitates the twodimensional DOA calculation. Therefore, the procedure is that firstly, we develop the Dechirping process for LFM signals using the FrFT; secondly, we extend the ESPRIT algorithm as used for linear arrays (ULA) for 2D circular arrays (UCA). Finally, DOA calculations are made for a low number of snapshots with low computational volume. The simulation results of the proposed MESPRIT (i.e. modified ESPRIT) algorithm show that this algorithm outperforms compared to other algorithms like MUSIC and TSFDOA. We also have shown that the proposed method has an acceptable accuracy in low SNRs and creates less error in high SNRs. It was also demonstrated that for all algorithms, accuracy of azimuth angle is better than the elevation angle’s.