Algoritmos de estimação da direção de chegada de sinal

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Eletrónica e Telecomunicações

As antenas inteligentes (Smart Antennas - SAs) para comunicações wirelesssurgiram como uma das tecnologias líder para alcançar redes de elevada eficiência que maximizam a capacidade e aumentam a qualidade de cobertura. Sistemas de antenas inteligentes captaram muita atenção nos últimos anos porque conseguem aumentar a capacidade do sistema reduzindo dinamicamente a interferência enquanto se focam no utilizador pretendido.Algoritmos de controlo selecionados, com critérios pré-definidos, fornecem aosconjuntos (arrays) adaptativos de antenas a possibilidade de alterar as caraterísticas do padrão de radiação. O objetivo desta dissertação é analisar algoritmos de estimação de direção de chegada de sinal, nomeadamente o MUSIC e o ESPRIT. Os algoritmos foram descritos em MATLAB e simulados, de modo a concluir acerca da viabilidade da implementação de uma tracking antena em GSM-R com um desempenho otimizado.

Abstract: Smart Antennas for wireless communications have appeared as a leading technology to obtain highly efficient communication networks able to maximize the capacity and also the coverage quality. In the last years systems of smart antennas have captured the attention because they are able to increase the network capacity and at the same time dynamically reduce the interference focusing on the required user. Several algorithms with predefined criteria provide the adaptive arrays of antennasthe possibility to change the characteristics of the radiation pattern. The objective of this dissertation is to analyze algorithms for estimation of direction of arrival, namely MUSIC and ESPRIT. The algorithms were described in MATLAB and simulated in order to conclude about the viability of implementing a tracking antenna in GSM-R with optimized performance.