L ỜI NÓI ĐẦU
3. Kỹ thuật định vị DOA
DOA hay còn gọi là kỹ thuật AOA. DOA sử dụng các anten đa tia và ước lượng hướng đến của tín hiệu chính. Do đó, một kết quả DOA riêng lẻ sẽ rất khó xác định vị trí nguồn dọc theo một tuyến theo DOA được ước lượng. Ít nhất phải có hai kết quả ước lượng DOA từ hai anten tại hai vị trí nguồn khác nhau, khi đó vị trí của tín hiệu nguồn mới có thể xác định được tại vị trí giao điểm của hai đường định hướng từ hai anten. Thông thường việc ước lượng nhiều kết quả DOA được sử dụng để cái thiện độ chính xác ước lượng theo cách sử dụng thông tin dư thừa.
Nhìn chung, việc tính toán hướng đến được thực hiện tại một BS bằng cách sử dụng một anten định hướng giống như một dàn của 2 hay nhiều phần tử anten đã định pha để đo góc tới của tín hiệu đến. Cảm biến không gian (chấn tử anten) được sử dụng trong kỹ thuật này bằng một nửa bước sóng tới của tần số sóng mang tín hiệu.
Hình 1.9 Minh hoạ của một mặt phẳng sóng tới trên một dàn anten đặt cách đều trong không gian. Các đường nét đứt thể hiện các pha trước của sóng tới
Khoảng cách lân cận tương đối của các phần tử anten xác định độ trễ thời gian được gây ra khi tín hiệu truyền qua dàn anten được mô hình giống như độ lệch pha. Mô hình này được giới thiệu trong “mô hình băng hẹp”, và được xem như là phù hợp với sự phát triển của các thuật toán DOA. Độ chính xác của mô hình chùm hẹp phụ thuộc vào độ rộng băng tần tín hiệu, không gian phần tử anten, và chất lượng phần cứng máy thu. Mô hình chùm hẹp chỉ chính xác khi tín hiệu thu được ở mỗi phần tử anten được xử lý (lọc, hạ tần, lấy mẫu,…) giống nhau. Có nghĩa là mỗi kênh máy thu (RF trước mỗi phần tử anten) phải có đáp ứng tần số gần giống nhau, độ tuyến tính cao, và sử dụng các bộ dao động giống nhau cho tất cả các giai đoạn trộn tần và lấy mẫu. Số
DOA được triển khai. Một giả thiết quan trọng cho các kỹ thuật tìm hướng đến tín hiệu là số các tín hiệu đến thì hoàn toàn nhỏ hơn số phần tử anten.
Trên thực tế kỹ thuật DOA chịu ảnh hưởng của độ phân giải của anten, nên góc quan sát được thường là xấp xỉ của một góc tuyệt đối. Do vậy ta có sai số của phép đo mắc phải là:
Hình 1.10 Khả năng sai số của phép đo DOA
Kỹ thuật DOA cũng như một số thuật toán sử dụng trong kỹ thuật này sẽ được giới thiệu chi tiết hơn ở chương sau.