Wykorzystanie algorytmu MUSIC do sterowania antenami inteligentnymi

Anteny inteligentne, nazywane także antenami adaptacyjnymi są postrzegane jako "klucz technologiczny" do wdrożenia systemów trzeciej generacji [5]. Są jedną z najbardziej obiecujących technik na zwiększenie wydajności sieci bezprzewodowych. ¬ródłem adaptacyjnych zdolności anten inteligentnych są algorytmy, które odpowiadają za lokalizację, a następnie śledzenie przemieszczającego się źródła sygnału. Tym samym umożliwiają realizację wielodostępu przestrzennego SDMA (ang. Space Division Multiple Access).
Celem niniejszej pracy jest zbadanie możliwości algorytmu MUSIC (ang. MUlitple SIgnal Classiffication). Realizację tego zadania poprzedza wprowadzenie w technologię anten inteligentnych (rozdziały 1, 2) oraz zapoznanie z wykorzystywanymi w tej dziedzinie algorytmami adaptacyjnymi (rozdział 3). Osobny rozdział jest poświęcony algorytmom DoA (ang. Direction of Arrival, '), wyznaczającym kierunki nadejścia sygnałów użytecznych. Do tej klasy algorytmów zalicza się algorytm MUSIC, który jest wykorzystany w programie komputerowym demonstrującym sposób sterowania antenami inteligentnymi. Dla wytłumaczenia implementacji algorytmu MUSIC, w rozdziale 4 zostały zaprezentowane podstawowe wzory i przekształcenia opisujące model matematyczny stosowany podczas implementacji algorytmów DoA.
W programie „Symulator algorytmu MUSIC” zaimplementowano dwie wersje algorytmu: Spectral MUSIC oraz Root – MUSIC. Program umożliwia przeprowadzenie symulacji w szerokim zakresie i wizualizację wyników w formie dynamicznej. Pozwala zweryfikować efektywność algorytmów MUSIC, porównać obydwie metody i zbadać wpływ parametrów określających konfigurację anteny i sygnałów odebranych z otaczającego środowiska na działanie systemu.
Przykładowe wyniki symulacji są zamieszczone w rozdziale 6. Stanowią podstawę obszernej analizy wpływu parametrów na skuteczność algorytmu. Dyskusja uzyskanych wyników powinna być pomocna przy doborze optymalnych parametrów algorytmu.