Estimación de dirección de llegada basada en los métodos de optimización metaheurística mediante un único muestreo

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Alcalá, Borja Errasti
Copyright Year	2013
Abstract	A lo largo de las ultimas decadas, se han desarrollado importantes mejoras tecnologicas con aplicacion en el campo del Radar y la Guerra Electronica. Uno de los desafios a los que la comunidad cientifica ha dedicado un gran esfuerzo es el de la estimacion de direccion de llegada de un conjunto de ondas planas incidentes sobre un array mediante un numero cada vez menor de muestreos temporales o snapshots. El caso extremo en el que solamente se dispone de un unico muestreo de las senales incidentes, comunmente conocido como Single Snapshot sigue siendo un problema que no se ha dado por resuelto. La presente tesis aborda precisamente ese problema y propone un metodo para darle solucion haciendo uso de una potente herramienta de aplicacion en multitud de campos: los metodos de optimizacion metaheuristica. El metodo propuesto se basa en la construccion y posterior minimizacion de una funcion cuyas variables independientes son las direcciones de llegada de las senales incidentes que se desea estimar, y cuya variable dependiente es un numero real. Esta funcion, en cuya construccion se hace uso de las tensiones complejas leidas en los bornes de las antenas que forman el array, tiene la peculiaridad de que, en ausencia de ruido, alcanza su minimo absoluto cuando los valores de las variables independientes corresponden exactamente con valores de las direcciones de llegada de las senales incidentes. Ademas, en tal caso, dicho minimo absoluto vale cero. El potencial de esta funcion queda patente a lo largo de la tesis, observandose que, mediante su uso, se es capaz de estimar de forma correcta no solo la direccion de llegada de un conjunto de senales, sino la direccion de llegada bidimensional al mismo tiempo que la frecuencia, tanto en entornos sin ruido como en entornos ruidosos y tanto en arrays uniformes como no uniformes. Se presenta tambien una modificacion de la funcion basada en el uso de simulaciones electromagneticas que permiten su adaptacion a situaciones en las que los acoplos entre los elementos del array o su directividad deban ser tenidos en cuenta. Esta modificacion es plenamente coherente con la construccion original de la funcion y permite su extrapolacion inmediata a la estimacion de dos direcciones de llegada y la frecuencia. La minimizacion de esta funcion, que al igual que su construccion es uno de los puntos claves del metodo propuesto, se lleva a cabo mediante el uso de metodos de optimizacion metaheuristica. Se incluye, por tanto, un estudio de la aplicacion de cinco metodos metaheuristicos distintos, todos ellos basados en fenomenos presentes en la naturaleza, y se analiza su rendimiento desde distintas perspectivas. Entre estos metodos de optimizacion metaheuristica se encuentran algunos de los conocidos como evolutivos y otros basados en inteligencia de enjambres o Swarm Intelligence. Para la evaluacion del rendimiento del metodo propuesto se ha obtenido la Cota de Cramer-Rao para el caso de la estimacion de dos direcciones de llegada y la frecuencia mediante un unico muestreo y se ha presentado tambien una modificacion de dicha Cota para la comparacion del rendimiento del metodo en el caso de utilizar la modificacion para entornos acoplados. En ambos casos, la estimacion de los parametros es eficiente desde el punto de vista estadistico.
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://ebuah.uah.es/dspace/bitstream/handle/10017/18281/Tesis%20Doctoral%20-%20Borja%20Errasti%20Alcal%C3%A1.pdf?isAllowed=y&sequence=1
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article