Técnica para la localización de fuentes basada en la perspectiva de reconstrucción de la señal

Resumen

Son muchas las aplicaciones que utilizan arreglos de sensores para localizar fuentes de señal y, en la mayoría de los casos, buscan estimar la distancia a la que se encuentran esas fuentes. El número de métodos para la estimación de distancias es elevado, y centran su atención en el caso de señales de banda estrecha, es decir, aquellas en las que se puede aproximar el retardo temporal como un desplazamiento de fase. Esta tesis se enfoca en el uso de algoritmos de super-resolución para la estimación de distancias a fuentes de banda estrecha. En concreto se evalúa el rendimiento de los algoritmos de super-resolución más populares, aquellos que permiten reducir el tiempo de cómputo a la vez que aumentar la precisión y disminuir los requerimientos hardware. Todos estos parámetros, junto con la probabilidad de resolución, varían de forma importante entre ellos, lo que determina su utilización o descarte para aplicaciones en tiempo real. Los métodos de super-resolución utilizan el concepto de subespacio de señal. Para poder tratar con señales de banda ancha, se descomponen las señales recibidas en otras de banda estrecha por medio de un filtrado pasa banda, y se aplican luego los mismos algoritmos con algunas consideraciones específicas. Sintetizando, puede decirse que existen dos formas distintas de resolver las señales descompuestas. Los métodos incoherentes procesan, mediante un procedimiento determinado de banda estrecha, cada banda de forma independiente, para luego promediar los resultados. Los métodos coherentes modulan las señales en cada banda para que luego puedan combinarse de forma coherente. En esta tesis se compara el desempeño de los distintos algoritmos de super-resolución en términos de velocidad, precisión y necesidad de recursos. Se propone un nuevo método que hace uso de un solo sensor y exhibe una serie de características deseables para la mayoría de las aplicaciones en las que se trata con fuentes de banda estrecha. Los resultados de la aplicación de este método a los diferentes algoritmos de super-resolución son comparados entre sí y con los de otros métodos tradicionales.