eprintid: 170 rev_number: 11 eprint_status: archive userid: 4 dir: disk0/00/00/01/70 datestamp: 2013-06-14 11:19:33 lastmod: 2013-11-04 08:57:44 status_changed: 2013-06-14 11:19:33 type: thesis metadata_visibility: show creators_name: Conati, A. title: Failure Detection In Antenne A Rilfettore Per Mezzo Di Approcci Parametrici Basati Su Algoritmi Di Ottimizzazione Di Tipo Euristico ispublished: pub subjects: TK full_text_status: public keywords: TPCW abstract: Le antenne a riflettore rappresentano una tipologia di antenne utilizzata soprattutto nell'ambito delle telecomunicazioni satellitari. Tali dispositivi garantiscono infatti diagrammi di radiazione molto direttivi che consentono di direzionare la potenza trasmessa in una porzione molto limitata dello spazio circostante, limitando quindi sia gli sprechi che la ricezione di contributi interferenti. Al contempo, tali dispositivi presentano un'architettura piuttosto semplice, caratterizzata da una sorgente di campo detta illuminatore ed una superficie riflettente. Tuttavia, l'impiego di tali dispositivi in luoghi esposti ai fenomeni atmosferici o caratterizzati dalla presenza di detriti (si pensi ad esempio all'installazione sulla parte superiore degli edifici oppure a bordo del satellite) espone soprattutto la struttura riflettente ad un elevato rischio di danneggiamento. Al fine di limitare i danni causati da guasti alla struttura riflettente (ammaccature o forature), sono allo studio algoritmi detti di "Failure Detection" in grado di determinare la posizione e la forma di tali alterazioni strutturali al fine di modificare dinamicamente le caratteristiche della sorgente e correggere l'eventuale diagramma di radiazione alterato. In questo ambito, il presente progetto prevede lo sviluppo e la validazione di tecniche parametriche di failure detection basate su algoritmi di ottimizzazione di tipo euristico. In particolare, partendo da un progetto esistente e facendo riferimento soprattutto alla letteratura scientifica riguardante il rilevamento dei guasti nell'ambito degli array adattivi, l'obiettivo è implementare due strategie: la prima, basata su una codifica reale dello spostamento a seguito dei guasti dei vertici delle celle usate per discretizzare il riflettore, mentre la seconda consiste nel limitare l'informazione nella soluzione di prova alla posizione del guasto e allo spostamento delle celle alterate. In entrambi i casi il problema di ottimizzazione verrà dapprima risolto per mezzo di un algoritmo genetico (GA). Una possibile estensione, riguarderà l'uso del Particle Swarm Optimizer (PSO), disponibile presso gli archivi software del gruppo ELEDIA. date: 2009 date_type: published institution: University of Trento department: ELEDIA Research Center@DISI thesis_type: masters referencetext: [1] P. Rocca, M. Benedetti, M. Donelli, D. Franceschini, and A. Massa, "Evolutionary optimization as applied to inverse problems," Inverse Problems - 25 th Year Special Issue of Inverse Problems, Invited Topical Review, vol. 25, pp. 1-41, Dec. 2009. [2] P. Rocca, G. Oliveri, and A. Massa, "Differential Evolution as applied to electromagnetics," IEEE Antennas Propag. Mag., vol. 53, no. 1, pp. 38-49, Feb. 2011. [3] M. Donelli, D. Franceschini, P. Rocca, and A. Massa, "Three-dimensional microwave imaging problems solved through an efficient multi-scaling particle swarm optimization," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 47, no. 5, pp. 1467-1481, May 2009. [4] M. Benedetti, G. Franceschini, R. Azaro, and A. Massa, "A numerical assessment of the reconstruction effectiveness of the integrated GA-based multicrack strategy," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 6, pp. 271-274, 2007. [5] G. Oliveri, M. Donelli, and A. Massa, "Genetically-designed arbitrary length almost difference sets," Electronics Letters, vol. 5, no. 23, pp. 1182-1183, Nov. 2009. [6] P. Rocca, L. Manica, and A. Massa, "An improved excitation matching method based on an ant colony optimization for suboptimal-free clustering in sum-difference compromise synthesis," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 57, no. 8, pp. 2297-2306, Aug. 2009. [7] P. Rocca, L. Manica, and A. Massa, "Ant colony based hybrid approach for optimal compromise sum-difference patterns synthesis," Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 52, no. 1, pp. 128-132, Jan. 2010. [8] P. Rocca, L. Manica, and A. Massa, "Hybrid approach for sub-arrayed monopulse antenna synthesis," Electronics Letters, vol. 44, no. 2, pp. 75-76, Jan. 2008. [9] P. Rocca, L. Manica, F. Stringari, and A. Massa, "Ant colony optimization for tree-searching based synthesis of monopulse array antenna," Electronics Letters, vol. 44, no. 13, pp. 783-785, Jun. 19, 2008. [10] F. Viani, M. Salucci, F. Robol, and A. Massa, "Multiband fractal Zigbee/WLAN antenna for ubiquitous wireless environments," Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 26, no. 11-12, pp. 1554-1562. 2012. [11] F. Viani, M. Salucci, F. Robol, G. Oliveri, and A. Massa, "Design of a UHF RFID/GPS fractal antenna for logistics management," Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 26, pp. 480-492, 2012. [12] L. Lizzi, R. Azaro, G. Oliveri, and A. Massa, "Multiband fractal antenna for wireless communication systems for emergency management," Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 26, no. 1, pp. 1-11, 2012. [13] R. Azaro, E. Zeni, P. Rocca, and A. Massa, "Innovative design of a planar fractal-shaped GPS/GSM/Wi-Fi antenna," Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 50, no. 3, pp. 825-829, Mar. 2008. [14] R. Azaro, F. Viani, L. Lizzi, E. Zeni, and A. Massa, "A monopolar quad-band antenna based on a Hilbert self-affine pre-fractal geometry," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 8, pp. 177-180, 2009. [15] R. Azaro, L. Debiasi, E. Zeni, M. Benedetti, P. Rocca, and A. Massa, "A hybrid prefractal three-band antenna for multi-standard mobile wireless applications," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 8, pp. 905-908, 2009. [16] L. Lizzi and A. Massa, "Dual-band printed fractal monopole antenna for LTE applications," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 10, pp. 760-763, 2011. [17] L. Lizzi and G. Oliveri, "Hybrid design of a fractal-shaped GSM/UMTS antenna," Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 24, no. 5/6, pp. 707-719, Mar. 2010. [18] R. Azaro, E. Zeni, P. Rocca, and A. Massa, "Synthesis of a Galileo and Wi-Max three-band fractal-eroded patch antenna," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett. , vol. 6, pp. 510-514, 2007. [19] F. Viani, "Dual-band sierpinski pre-fractal antenna for 2.4GHz-WLAN and 800MHz-LTE wireless devices," Progress In Electromagnetics Research C, vol. 35, pp. 63-71, 2013. [20] E. Zeni, R. Azaro, P. Rocca, and A. Massa, "Quad-band patch antenna for Galileo and Wi-Max services," Electronics Letters, vol. 43, no. 18, pp. 960-962, Aug. 2007. [21] L. Lizzi, F. Viani, E. Zeni, and A. Massa, "A DVBH/GSM/UMTS planar antenna for multimode wireless devices," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 8, pp. 616-619, 2009. [22] L. Lizzi, F. Viani, R. Azaro, and A. Massa, "A PSO-driven spline-based shaping approach for ultra-wideband (UWB) antenna synthesis," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 56, no. 8, pp. 2613-2621, Aug. 2008. [23] L. Lizzi, R. Azaro, G. Oliveri, and A. Massa, "Printed UWB antenna operating over multiple mobile wireless standards," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 10, pp. 1429-1432, 2011. [24] L. Lizzi, F. Viani, R. Azaro, and A. Massa, "Design of a miniaturized planar antenna for FCC-UWB communication systems," Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 50, no. 7, pp. 1975-1978, Jul. 2008. [25] F. Viani, L. Lizzi, R. Azaro, and A. Massa, "A miniaturized UWB antenna for wireless dongle devices," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 7, pp. 714-717, 2008. [26] F. Viani, L. Lizzi, R. Azaro, and A. Massa, "Spline-shaped ultra-wideband antenna operating in the ECC released frequency spectrum," Electronics Letters, vol. 44, no. 1, pp. 7-8, Jan. 2008. [27] L. Lizzi, F. Viani, R. Azaro, and A. Massa, "Optimization of a spline-shaped UWB antenna by PSO," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 6, pp. 182-185, 2007. [28] L. Lizzi, G. Oliveri, and A. Massa, "A time-domain approach to the synthesis of UWB antenna systems," Progress in Electromagnetic Research, vol. 122, pp. 557-575, 2012. [29] L. Lizzi, G. Oliveri, and A. Massa, "Planar monopole UWB antenna with UNII1/UNII2 WLAN-band notched characteristics," Progress in Electromagnetic Research B, vol. 25, pp. 277-292, 2010. [30] L. Lizzi, F. Viani, and A. Massa, "Dual-band spline-shaped PCB antenna for Wi-Fi applications," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 8, pp. 616-619, 2009. [31] L. Poli, P. Rocca, G. Oliveri, and A. Massa, "Adaptive nulling in time-modulated linear arrays with minimum power losses," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 5, no. 2, pp. 157-166, 2011. [32] P. Rocca, L. Poli, G. Oliveri, and A. Massa, "Adaptive nulling in time-varying scenarios through time-modulated linear arrays," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 11, pp. 101-104, 2012. [33] M. Benedetti, G. Oliveri, P. Rocca, and A. Massa, "A fully-adaptive smart antenna prototype: ideal model and experimental validation in complex interference scenarios," Progress in Electromagnetic Research, PIER 96, pp. 173-191, 2009. [34] M. Benedetti, R. Azaro, and A. Massa, "Memory enhanced PSO-based optimization approach for smart antennas control in complex interference scenarios," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 56, no. 7, pp. 1939-1947, Jul. 2008. [35] M. Benedetti, R. Azaro, and A. Massa, "Experimental validation of a fully-adaptive smart antenna prototype," Electronics Letters, vol. 44, no. 11, pp. 661-662, May 2008. [36] R. Azaro, L. Ioriatti, M. Martinelli, M. Benedetti, and A. Massa, "An experimental realization of a fully-adaptive smart antenna," Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 50, no. 6, pp. 1715-1716, Jun. 2008. [37] M. Donelli, R. Azaro, L. Fimognari, and A. Massa, "A planar electronically reconfigurable Wi-Fi band antenna based on a parasitic microstrip structure," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 6, pp. 623-626, 2007. [38] M. Benedetti, R. Azaro, D. Franceschini, and A. Massa, "PSO-based real-time control of planar uniform circular arrays," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 5, pp. 545-548, 2006. [39] F. Viani, L. Lizzi, M. Donelli, D. Pregnolato, G. Oliveri, and A. Massa, "Exploitation of smart antennas in wireless sensor networks," Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 24, no. 5/6, pp. 993-1003, 2010. [40] E. T. Bekele, L. Poli, M. D'Urso, P. Rocca, and A. Massa, "Pulse-shaping strategy for time modulated arrays - Analysis and design," IEEE Trans. Antennas Propag., in press. [41] P. Rocca, L. Poli, G. Oliveri, and A. Massa, "A multi-stage approach for the synthesis of sub-arrayed time modulated linear arrays," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 59, no. 9, pp. 3246-3254, Sep. 2011. [42] L. Poli, P. Rocca, G. Oliveri, and A. Massa, "Harmonic beamforming in time-modulated linear arrays," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 59, no. 7, pp. 2538-2545, Jul. 2011. [43] L. Poli, P. Rocca, L. Manica, and A. Massa, "Handling sideband radiations in time-modulated arrays through particle swarm optimization," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 58, no. 4, pp. 1408-1411, Apr. 2010. [44] P. Rocca, L. Poli, G. Oliveri, and A. Massa, "Adaptive nulling in time-varying scenarios through time-modulated linear arrays," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 11, pp. 101-104, 2012. [45] P. Rocca, L. Poli, and A. Massa, "Instantaneous directivity optimization in time-modulated array receivers," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 6, no. 14, pp. 1590-1597, Nov. 2012. [46] P. Rocca, L. Poli, L. Manica, and A. Massa, "Synthesis of monopulse time-modulated planar arrays with controlled sideband radiation," IET Radar, Sonar & Navigation, vol. 6, no. 6, pp. 432-442, 2012. [47] L. Poli, P. Rocca, and A. Massa, "Sideband radiation reduction exploiting pattern multiplication in directive time-modulated linear arrays," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 6, no. 2, pp. 214-222, 2012 [48] L. Poli, P. Rocca, G. Oliveri, and A. Massa, "Adaptive nulling in time-modulated linear arrays with minimum power losses," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 5, no. 2, pp. 157-166, 2011 [49] L. Poli, P. Rocca, L. Manica, and A. Massa, "Time modulated planar arrays - Analysis and optimization of the sideband radiations," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 4, no. 9, pp. 1165-1171, 2010. [50] L. Poli, P. Rocca, L. Manica, and A. Massa, "Pattern synthesis in time-modulated linear arrays through pulse shifting," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 4, no. 9, pp. 1157-1164, 2010. [51] P. Rocca, L. Poli, G. Oliveri, and A. Massa, "Synthesis of time-modulated planar arrays with controlled harmonic radiations," Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 24, no. 5/6, pp. 827-838, 2010. [52] L. Manica, P. Rocca, L. Poli, and A. Massa, "Almost time-independent performance in time-modulated linear arrays," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 8, pp. 843-846, 2009. [53] P. Rocca, L. Manica, L. Poli, and A. Massa, "Synthesis of compromise sum-difference arrays through time-modulation," IET Radar, Sonar & Navigation, vol. 3, no. 6, pp. 630-637, 2009. citation: Conati, A. (2009) Failure Detection In Antenne A Rilfettore Per Mezzo Di Approcci Parametrici Basati Su Algoritmi Di Ottimizzazione Di Tipo Euristico. Masters thesis, University of Trento. document_url: http://www.eledia.org/students-reports/170/1/Abstract.A152.pdf