Radar is a tool that has had a tremendous impact since its discovery. This thesis evaluates an algorithm called ESPRIT. ESPRIT is used in radar to estimate the angles to detected objects. The angle of an object is referred to as its DOA (Direction of arrival). ESPRIT separates from similar algorithms by having lower computational complexity, storage needs, and robustness. The thesis compares ESPRIT with another DOA-estimation algorithm used by a company called Raytelligence. The other algorithm can not be named due to confidentiality. The comparison is based on gathered data from an FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar. The comparison aims to validate ESPRIT functionality and its competitiveness versus the other algorithm. The comparison is based on two criteria: Accuracy and complexity. The thesis also presents potential optimizations which can improve ESPRIT’s ability to estimate DOA. These are an increase in the number of antennas used in the DOA estimation, and using the preprocessing scheme Spatial smoothing. The result for DOA estimation shows that ESPRITs' strength lies in detecting several objects at the same distance. The difference between ESPRIT and the other DOA estimation algorithm was insignificant when estimating one object. No conclusion could be drawn about the estimation accuracy for one object detection. The result also showed that ESPRIT's performance increases with the number of antennas and which preprocessing scheme is used. The result for complexity showed that ESPRIT has higher complexity than the other DOA estimation algorithm. For ESPRIT to use its strength, which is to detect several objects at the same distance, the implementation of complex pre-processing schemes is required. This will further increase the difference in complexity between the two compared algorithms. / Radar är ett verktyg som har haft en enorm påverkan sen dess upptäckt. Denna avhandling utvärderar en algoritm som heter ESPRIT. ESPRIT används i radar för att estimera vinklarna till detekterade objekt. Vinkeln för ett objekt benämns som dess DOA (Direction of arrival). ESPRIT skiljer sig från liknande algoritmer genom dess lägre beräkningskomplexitet, lagringsbehov samt robusthet. Avhandlingen jämför ESPRIT med en annan DOA estimerings algoritm som används av företaget Raytelligence idag. På grund av sekretess kan denna algoritm inte namnges. Jämförelsen bygger på praktiskt insamlad data från en FMCW (Frequency Modulated Continious Wave) radar. Jämförelsen siktar på att validera att ESPRIT fungerar, samt dess konkurrersförmåga mot den andra algoritmen. Jämförelsen utgick från två kriterier: Noggranhet och komplexitet. Avhandlingen presenterar även möjliga optimiseringar som kan förbättra ESPRITs förmåga att estimera DOA. Dessa är ökning av antalet antenner som används i DOA estimeringen, samt att använda förbehandlingsschemat Spatial smoothing. Resultatet för DOA estimering visar att ESPRITs' styrka ligger i att kunna detektera flera objekt på samma avstånd. Skillnaden mellan ESPRIT och den andra DOA estimerings algoritmen, vid estimering av ett objekt var inte tillräckligt signifikant för att dra några slutsatser. Resultatet visade också att ESPRITs' prestationsförmåga ökar med antalet antenner, samt vilket förbehandlingsschema som används. Resultatet för komplexitet visade att ESPRIT har högre komplexitet än den andra DOA estimerings algoritmen. För att ESPRIT ska kunna nyttja sin styrka, att kunna detektera flera objekt på samma distans, krävs implementation av komplexa förbehandlingsscheman. Detta ökar skillnaden på komplexitet mellan de två jämförda algoritmerna ytterliggare.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hh-50995 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Grimsholm, Filip, Saarmann, Martin |
| Publisher | Högskolan i Halmstad, Akademin för informationsteknologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds