توصيفگر ها :
مكان يابي داخلي , صفحات هوشمند قابل پيكربندي (RIS) , كانال مخابراتي بي سيم قابل تنظيم , اثر انگشت موقعيت
چكيده فارسي :
امروزه با گسترش و پيشرفت وسايل ارتباطي هوشمند، سرويسها و كاربردهاي مبتني بر مكان كاربران در حال افزايش است. به طوري كه دانش موقعيت كاربران و انجام مكانيابي توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده است.
مكانيابي داخلي يكي از انواع مكانيابي است كه داراي كاربردهاي فراواني مانند خدمات سلامت، رباتيك، امنيت و بازاريابي است. در مكانيابي داخلي، نميتوان از روشهاي متداول مكانيابي خارجي مانند GPS استفاده كرد؛ زيرا سيگنالها به دليل برخورد با موانع تضعيف ميشوند. به همين منظور، نياز به معرفي روشهاي جديد براي مكانيابي داخلي است. يكي از روشهاي مناسب، روش مكانيابي مبتني بر اثر انگشت موقعيت است. اين روش، ابتدا محيط مكانيابي را به تعدادي ناحيه مشخص تقسيم ميكند. مركز اين نواحي به عنوان نقاط مرجع در نظر گرفته ميشود كه سيگنال دريافتي را ثبت مينمايند. پس از دريافت سيگنال و ساخت اثر انگشت مخصوص هر ناحيه، يك پايگاه داده ساخته ميشود. پس از اين مرحله، با حضور هر كاربر جديد و مقايسه اثر انگشت او با پايگاه داده، مكان او تخمين زده ميشود.
اين روش مكانيابي با وجود سادگي و هزينه كم، داراي مشكلاتي مانند امكان تشابه اثر انگشت نواحي مجاور و تاثير پذيري از پديده محوشدگي چندمسيري است. براي رفع مشكلات فوق، از فناوري نوظهور و جذاب صفحات هوشمند قابل پيكربندي RIS استفاده ميشود. RIS از عناصر غيرفعالي تشكيل ميشود كه ميتواند با تنظيم دامنه و فاز سيگنال بازتابي، محيط ارتباطي را به نحو دلخواه تنظيم نمايد و كانالهاي ارتباطي متنوعي بسازد. RIS داراي كاربردهاي بسياري در سيستمهاي مخابراتي مانند مكانيابي داخلي است. در مكانيابي داخلي ميتوان با تنظيم مناسب RIS دقت تخمين مكان كاربر را افزايش داد.
در اين پژوهش، يك سيستم مكانيابي چندكاربره مبتني بر RIS در نظر گرفته شده است كه با استفاده از روش مكانيابي اثر انگشت موقعيت، ميتواند مكان كاربران را با دقت بالايي تخمين بزند. اين سيستم قادر است با چند بار پيكربندي RIS اثر انگشتهاي مختلفي را براي نواحي مجاور توليد كند. سيستم پيشنهادي داراي مزاياي بسياري مانند سرعت بالا و تاخير كم، سادگي و هزينه كم، عدم نياز به حل مسائل بهينهسازي پيچيده، عدم نياز به تخمين كانال، در دسترس بودن و امكان مكانيابي چندكاربره است. در پايان، با ارائه نتايج شبيهسازي، عملكرد سيستم پيشنهادي مورد ارزيابي قرار گرفته است. همچنين عوامل موثر بر دقت مكانيابي بررسي و مقدار مناسبي براي آنها تعيين شده است.
چكيده انگليسي :
Nowadays, with the extension and advancement of intelligent communication devices, the number of services and applications based on users' location has increased. The knowledge of users' position and localization has attracted the attention of many researchers.
Indoor localization is a type of localization with many applications such as health services, robotics, security, and marketing. In indoor localization, conventional outdoor localization methods such as GPS cannot be used because the signals are attenuated due to collisions with obstacles and the distance between the transmitter and the receiver. For this purpose, it is necessary to introduce new methods for indoor localization. One of the appropriate methods is the position fingerprint method. This method first divides the localization environment into several specific areas and places reference points at their center. A database is created after receiving the signal by reference points and creating a fingerprint for each region. Then, each new user's fingerprint is compared with the database, and its location is estimated.
Despite its simplicity and low cost, this localization method has problems such as fingerprint similarity of adjacent areas and the impact of multipath fading. The emerging and attractive technology, Reconfigurable Intelligent Surfaces(RIS), solves the above problems. RIS consists of passive elements that can adjust the communication environment and create a variety of communication channels by adjusting the amplitude and phase of the reflected signal.
RIS has many applications in telecommunication systems, such as indoor localization. The appropriate RIS configuration can increase the user's location estimation accuracy.
This thesis considers a multi-user location system based on RIS, which can estimate users' location with high accuracy using the position fingerprint method. This system can create different fingerprints for adjacent areas with multiple RIS configurations. The proposed approach has many advantages such as high speed and low latency, simplicity and low cost, no need to solve complex optimization problems, no need for channel estimation, availability, and the possibility of multi-user localization.
Finally, the simulation results are presented to evaluate the performance of the proposed system.
Moreover, the parameters affecting localization accuracy have been studied, and a suitable value has been obtained for them.