โครงการวิจัยสายอากาศฉลาดแบบ Wideband โดยใช้ FPGA นำเสนอการพัฒนาอัลกอริทึมใหม่สำหรับค้นหาทิศทางของสัญญาณและออกแบบวงจรสำหรับการค้นหาทิศทางของสัญญาณโดยใช้ FPGA โดยในเบื้องต้นได้ออกแบบและทดสอบอัลกอริทึมสำหรับสัญญาณแถบแคบซึ่งสามารถขยายไปสู่ระบบแถบกว้างได้ในภายหลัง อัลกอริทึมที่นำเสนอในงานวิจัยนี้เป็นการประยุกต์ใช้แนวคิดของอัลกอริทึม Unitary ESPRIT นั่นคือ การทรานสฟอร์มแบบยูนิทารีเข้ากับอัลกอริทึม Fast recursive ESPRIT อัลกอริทึมใหม่ที่ได้มีความซับซ้อนทางการคำนวณต่ำเพราะถูกแสดงอยู่ในรูปของการคำนวณแบบค่าจริงและสามารถประมาณทิศทางการมาถึงของสัญญาณได้ในแต่ละเวลาของการสุ่ม หลังจากนั้น เราทำการออกแบบวงจร 4-sensors Unitary ESPRIT subspace tracker สำหรับการค้นหาทิศทางของสัญญาณเพียง 1 แหล่งกำเนิดสัญญาณโดยใช้ FPGA เราทดสอบวงจรที่ได้ออกแบบร่วมกับไมโครโฟนอาร์เรย์ที่ประกอบด้วยอาร์เรย์ของไมโครโฟนจำนวน 4 ตัวซึ่งมีการวางเรียงตัวกันในแนวระนาบ โดยมีระยะห่างระหว่างเสาอากาศเท่าๆ กัน เราใช้โปรแกรม simulink ของโปรแกรม Matlab และ Model Sim SE Plus 5.6 รวมทั้งการดีบักวงจรทั้งวิธีการใช้บอร์ดอินเตอร์เฟสและโดยใช้เสียงจริงในการทดสอบการทำงานของวงจรที่ออกแบบ ผลการทดสอบวงจรที่ได้ พบว่า วงจร 4-sensors Unitary ESPRIT subspace tracker สามารถค้นหาทิศทางของสัญญาณได้อย่างถูกต้องแต่ค่ามุมที่ประมาณได้ยังมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นอยู่บ้าง

The project proposes a new algorithm for finding the directions of arrival and its implementation based on FPGA. At the first stage, the algorithm is designed for a narrow band signal. However, it is not difficult to extend the algorithm to support a wide band signal in the future. The proposed algorithm is based on a Unitary ESPRIT algorithm and a Fast recursive ESPRIT algorithm. We obtain a new algorithm with low-computational complexity Formulating in terms of real-valued computations, while the DOA estimate is updated at each sampling time. We design a 4-sensor Unitary ESPRIT subspace tracker circuit for finding the DOA of a single source by using FPGA and test the circuit with uniform linear microphone array of 4 sensors. The designed circuit is simulated using Simulink from Matlab and Model Sim SE Plus 5.6 and tested in a real situation. The results show that a 4-sensor Unitary ESPRIT subspace tracker can find the direction of arrival with some error of estimation.