Direction of Arrival Estimation in Low-Cost Frequency Scanning Array Antenna Systems
Notice bibliographique
Résumé
This research investigates direction of arrival (DOA) estimation and angular resolution enhancement methods applicable to frequency scanning antennas (FSA) and provides analytical development and experimental validation for the proposed methods.FSAs are a subset of electronically scanning antennas, which scan the angle of their main beam by varying the frequency of the signals.Using FSA is a trade-off between more expensive and complex phase array antennas and slower and non-agile mechanical scanning antennas.Although agility and low-cost of FSAs make them a plausible choice in some application, low-cost FSAs may not comply with the desired requirements for the target application such as angular resolution requirements.Thus, this research attempts to first characterize the angular resolution capabilities of some selected FSA antenna systems, and then modify or extend super-resolution algorithms capable of enhancing the angular resolution of the antenna and adapt them to be applied to FSAs.Two angular resolution estimation methods, maximum likelihood estimation (ML) and Capon minimum variance beamforming (MVB), are studied in this research.Both methods are modified to be applicable to FSAs.In addition, the calibration and pre-processing methods required for each method are also introduced.Simulation results show that by selecting correct parameters, it is possible to enhance angular resolution beyond the beamwidth limitation of FSAs using both methods.The criteria for which each method performs the best are discussed and an analysis supporting the presented conditions is given.The proposed methods are also validated using the measured antenna radiation pattern of an 8element FSA which is built based on a composite right/left-handed (CRLH) waveguide.In addition, the experimental results using a beam scanning parabolic reflector antenna using a frequency multiplexed antenna feed is given.The design limitations of this antenna reduce the performance of angular resolution enhancement methods.Therefore, a hybrid scanning system combining mechanical and frequency scanning using the beam scanning reflector antenna is also proposed.The ML estimation is adapted and applied to the hybrid system and experimental viii results are presented.It is shown that the hybrid system can also improve angular resolution beyond beamwidth limitation of the scanning system.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».