طراحي سيستم مقاوم رديابي سيگنال حامل در شرايط ديناميك و نويز بالا با تاكيد بر رديابي از طريق كنترل كننده فازي-عصبي

Design of robust carrier tracking systems in high dynamic and high noise conditions, with emphasis on neuro-fuzzy controller

رديابي مقاوم در گيرنده­ ها به صورت توانايي يك گيرنده در دنبال كردن فاز و فركانس سيگنال حامل ورودي در شرايط غير معمول همچون تضعيف سيگنال، محو سيگنال ورودي، ديناميك­ بالاي گيرنده يا ديگر اثرات مخرب انتشار تعريف مي­شود. غلبه بر محو سيگنال حامل ورودي، عموماً منجر به ساختارهايي مي­شود كه با پهناي باند بسيار باريك فيلتر درون حلقه قفل فاز قابل پياده ­سازي است ولي با ملزومات رديابي براي كاربران داراي ديناميك يا سرعت حركت بالا در تضاد است. چنين تناقضي نقطه بحراني و محدوديت اساسي سيستم هاي رديابي مقاوم سيگنال حامل است، زيرا حذف نويز (يا بازيابي سيگنال­هاي با توان ضعيف) و رديابي سريع سيگنال حامل فرستنده بايد به صورت متناسب با هم موازنه شوند. در عمل لازم است با توجه به ميزان نويز محيط و ميزان ديناميك ورودي، مقدار مناسب براي پهناي باند فيلتر حلقه انتخاب شود. در اين مقاله ابتدا روش­هاي رديابي مقاوم حامل بررسي و مرور مي­شوند و از نظر كاربرد و ويژگي ها مورد بررسي قرار خواهند گرفت. با مقايسه روش­هاي مختلف نشان خواهيم داد كه كنترل كننده هاي فازي-عصبي نوع دوم پيشنهادي به دليل غلبه بر عدم قطعيت هاي موجود در سيگنال حامل دريافتي و شرايط محيطي، نتايج مطلوبي را براي اغلب كاربردها ارايه مي نمايد.

The robust carrier tracking is defined as the ability of a receiver to determine the phase and frequency of the input carrier signal in unusual conditions such as signal loss, input signal fading, high receiver dynamic, or other destructive effects of propagation. An implementation of tight tracking can be understood in terms of adopting a very narrow loop bandwidth that contradict with the requirements for tracking high user dynamics. Such a trade-off becomes the critical point and the main limitation of robust carrier tracking, since both noise rejection (and equivalently, recovery of the lost signal power) and agile carrier tracking must be appropriately balanced to avoid penalizing the performance criteria of the specific application under analysis. In practice, bandwidth must be adaptive so that with respect to input noise and dynamic values, optimal bandwidth could be chosen. In this article, first different carrier tracking systems is reviewed and their related features and applications are studied and determined. Then, with comparing existing methods it is shown that, the proposed intelligent type-2 neuro-fuzzy controllers in tracking system provide results that are more acceptable than others because of overcoming the uncertainties in the received carrier signal and environmental conditions.