Luận Văn Xử lý tín hiệu không gian-thời gian

Mở đầu
Vấn đề xử lý tín hiệu không gian-thời gian bắt đầu được quan tâm từ năm 1958 và được kết hợp với xử lý thích nghi vào khoảng năm 1970, nhưng việc nghiên cứu đi sâu và hình thành những hệ thống thực hiện hữu hiệu chỉ xuất hiện trong vài năm gần đây nhờ sự tiến bộ của công nghệ máy tính. Xử lý tín hiệu không gian-thời gian thích nghi được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thông tin liên lạc, hàng không, hàng hải, địa chất, thiên văn, xử lý ảnh .
Mục đích của quá trình xử lý tín hiệu không gian-thời gian thích nghi là nhằm tách lọc tín hiệu có ích ra khỏi các tín hiệu không mong muốn khác như can nhiễu, tạp âm từ một tập hợp các tín hiệu thu được. Sự loại bỏ hoàn toàn nhiễu và tạp âm và một công việc lý tưởng, không thể thực hiện được trên thực tế. Thực chất, ta chỉ có thể làm sáng rõ tín hiệu có ích trên nền các tín hiệu không mong muốn khác càng nhiều càng tốt, mà về mặt kỹ thuật được hiểu là làm tăng công suất của tín hiệu có ích trong khi làm giảm công suất của nhiễu và tạp âm.
Những vấn đề lý thuyết và thực tế kỹ thuật trên đây là cơ sở chủ yếu để hình thành nội dung đề tài luận án: “Xử lý tín hiệu không gian-thời gian”.
Mục tiêu của luận án là đi sâu nghiên cứu vấn đề làm cực đại hoá tỷ số tín hiệu trên nhiễu cộng tạp âm SINR, với đối tượng nghiên cứu là kỹ thuật xử lý tín hiệu không gian- thời gian thích nghi.
Nhiệm vụ chính của luận án là đưa ra các kỹ thuật biến đổi không gian con, điển hình là hai phương án bộ xử lý vector riêng phụ và bộ xử lý kênh phụ, đồng thời phân tích các ưu nhược điểm của mỗi loại dựa trên các khái niệm cơ bản.
Phạm vi nghiên cứu của luận án không đề cập đến tất cả lĩnh vực áp dụng của xử lý không gian- thời gian, mà chỉ nhấn mạnh về xử lý tín hiệu trong radar, bởi môi trường hoạt động của tín hiệu radar là khốc liệt nhất và điển hình nhất.
Phương pháp nghiên cứu của luận án là dựa trên các lập luận giải tích, đồng thời thể hiện và kiểm chứng bằng các mô phỏng máy tính. Do đó kết qủa cuối cùng thường được đánh giá và so sánh thông qua các đồ thị đặc tính.
Cấu trúc luận án gồm phần mở đầu, 3 chương và phần kết luận:
Chương 1: Tổng quan về xử lý không gian và xử lý thời gian.
Các khái niệm cơ bản về tín hiệu không gian và các giả thiết ban đầu.
Cách biểu diễn tín hiệu không gian và miền đối ngẫu của nó trong hệ toạ độ cực.
Cách biểu diễn tín hiệu không gian và miền đối ngẫu của nó trong hệ toạ độ Decade (Cartesian).
Bộ tạo tia (Beamformer) và các cấu trúc cơ bản của bộ tạo tia.
Mảng tuyến tính cách đều ULA.
Hiệu ứng Doppler và nguyên lý phát hiện mục tiêu trong nhiễu phản xạ qua xử lý Doppler.
Bank lọc Doppler.
Chương 2: Xử lý tín hiệu không gian thời gian thích nghi
Tổng quan về quá trình xử lý tín hiệu không gian- thời gian tối ưu.
Phân tích quá trình xử lý không gian- thời gian tối ưu.
Mạch lọc không gian- thời gian thích nghi.
Các khái niệm và kỹ thuật liên quan trong xử lý tín hiệu không gian- thời gian thích nghi.
Chương 3: Giải pháp cải thiện xử lý tín hiệu không gian- thời gian thích nghi.
Nguyên lý biến đổi không gian con.
Bộ xử lý vector riêng phụ AEP.
Bộ xử lý kênh phụ ACP.
Phần kết luận: Đánh giá các kết quả nghiên cứu và đề xuất hướng phát triển của đề tài.