I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   20 20 ,   pp .   2579 ~ 2588   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 3 . pp2579 - 2588             2579       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   Pe r f o r m a n c e   a sse ssm e n t   o f   a n t e n n a   a r r a y   f o r   a n   u n m a n n e d     a i r   v e h i c l e       A m e e r   H .   A l i ,   M o h an n ad   A .   M .   A l - J a' a far i ,   S ai f   H .   A b d u l w ah e d   N a j a f   T e c hni c a l   I ns t i t u t e ,   A l - F ur a t   A l - A w s a t   T e c hn i c a l   U ni v e r s i t y ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   M a y   10 ,   2019   R e v i s e N o v   17 ,   2019   A c c e pt e N o v   26,   2019       I t hi s   pa pe r ,   t he   pe r f o r m a nc e   o f   L i ne a r   A nt e nna   A r r a y   E l e m e nt   ( L A A E )   ha s   be e e v a l ua t e a t   t he   B a s e   S t a t i o ( B S )   w i t a   d i f f e r e n t   num be r   o f   e l e m e n t s   f o r   U nm a nne A i r   V e hi c l e   U A V   a ppl i c a t i o n.   T h e   S w i t c he B e a m   ( S B )   a nd   P ha s e   A r r a y   ( P A )   ha v e   be e u s e d   a s   a   s t e e r i ng   be a m   m e c ha ni s m .   T he   b e a m   s t e e r i ng   t r a c ke r   i s   ba s e o t h e   G P S   po i nt s   o f   t he   U A V   a nd  t he   B S .     I a ddi t i o n,   t he   M i s a l i g nm e nt   a ng l e   ha s   be e a n a l y z e f o r   S B   a nd  P A   c o r r e s po ndi ng   t o   t h e   m a x i m um   s pe e o f   t he   U A V .   T he   c o m pr e s s i o be t w e e n   S B   a nd  P A   i n   t e r m   o f   B i t   E r r o r   R a t e   ( B E R )   v s .   S i g na l   t o   N o i s e   R a t i o   ( S N R )   a nd  B E R   v s .   M i s a l i g nm e n t   a ng l e   ha v e   be e e x a m i n e by   us i ng   M a t l a b.     T he   r e s u l t s   s ho w   t h a t   t h e   P A   ha s   be t t e r   p e r f o r m a nc e   t ha n   S B   i b o t t e r m s   unde r   A ddi t i v e   W hi t e   G a u s s i a N o i s e   ( A W G N )   c ha nne l   w i t h   a i n t e r f e r e nc e   s i g na l .   W he t h e   num be r   o f   t he   e l e m e n t s   i s   e i g ht   p r o v i de s   l o ng e r   di s t a nc e   t ha f o ur   by   t he   f a c t o r   ( 1. i S B   c a s e   a n i P A   c a s e )   a nd  w i de r   M i s a l i g nm e n t   a ng l e   r a ng e   t h a t w e l v e   by   f a c t o r   ( i S W   c a s e   a n i P A   c a s e ) .   T he r e f o r e ,   i t   i s   b e c o m i ng   a   u s e f ul   o pt i o f o r   m a ny   a ppl i c a t i o ns .   Ke y w or d s :   A nt e nna   A rra y   E l e m e n t   GPS   P ha s e   A rra y     S w i t c h e B e a m   U A V   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A m e e r   H .   A l i ,   N a j a f   T e c hn i c a l   I n s t i t ut e ,   Al - F u r a t   A l - A w s a t   T e c hni c a l   U ni v e r s i t y ,   31001  A l - N a j a f ,   I r a q .   E m a i l :   i n j . a m e 7 @ a t u. e du . i q       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   r a p i g r o w t h s   i n   e l e c t r o ni c s   a n m o b i l e   c o m m uni c a t i o n s   i n   t e rm   o f   t h e   l o w   c o s t   o m a n uf a c t u ri n g   a n d   o pe r a t i ng  m a ke s   t h e   U A V s   a r e   hi g f l e xi b i l i t y   i v a r i o us   m i l i t a r y   a n c i v i l i a a ppl i c a t i o n s   s uc h   a s   s e a r c h,   r e s c ue ,   s u r v e i l l a n c e ,   c a r go   de l i v e r y   a n a e r i a l   m a ppi ng  [1 - 3].   I n   a dd i t i o n ,   i t   c a b e   e x c h a n ge f o r   t h e   c o m m u n i c a t i o n s   i n f ra s t r uc t u r e   i c ri t i c a l   a r e a s   s uc h   a s   t h e   b a t t l e f i e l a nd  e n v i r o n m e n t a l   di s a s t e r s .   M o s t   U A V - b a s e a ppl i c a t i o n s   r e l y   o n   t r a di t i o na l   c o m m uni c a t i o n   t e c hni que s   f o r   da t a   e xc h a ngi n g   w h i c h   l e s s e n   t h e   s us c e pt i b i l i t y   of   t h e   U A V s .   A s   w e l l   a s ,   t he   e l e c t r o - m e c ha n i c a l   t ra c ki n s y s t e m s   h a v e   l o w   r e l i a b i l i t y   a n hi g h   c o s t   [4,   5] .   t h e r e f o r e ,   i t   i s   v i t a l   t o   a ppo i nt   a n   a dv a n c e t e c hn i q ue s .   Co n s e que nt l y ,   t h e   us e   of   t h e   A nt e nna   A rra y   (A A s y s t e m   i n   t h e   U A V   c o m m uni c a t i o n   s y s t e m   h e l ps   t o   i m p r o v e   t h e   S i g n a l   t o   Int e r f e r e n c e   pl us   N o i s e   R a t i o   (S IN R ),   w h e r e   t h e   A A   p r o v i de s / r e c e i pt   s i g n a l   p o w e r   t hr o ug h   t h e   e ff i c i e n t   b e a m - s t e e r i n c a pa b i l i t i e s   [6] .   M a n y   r e s e a r c h e r s   h a v e   a c c o m pa n i e v a r i o us   s t ud i e s   i n   t h e   f i e l o f   U A V .     Y .   Z ha n i n   201 p r e s e n t s   a   c i r c ul a rl y   po l a r i z e m i c r o s t ri a nt e nna   a rr a y   t o   i n c r e a s e   t h e   b a n dw i dt h   i   S - b a n f o r   U A V   gr o un d   t o   a i r   t r a n s m i s s i o n   [7].   M . A s g ha K h a n   e t   a l   i n   20 18  us e t h e   di r e c t i o na l   A A   i n   F l y i n A d - h o c   N e t w o r ks   a r c h i t e c t ur e   t o   de l i v e r   da t a   e xc h a n ge   s e r v i c e s   a m o n U A V s   e ff i c i e n t l y   a n r a nge   e nh a n c e m e n t   [1] .   D e r e C a m pb e l l   a n d   C. J .   R e ddy   i n   20 1 i nt r o duc e   a   n u m e r i c a l   a na l y s i s   t o   a   ra di a t i o n   pa t t e rn   t o   e l e c t r o n i c a l l y   s t e e r e A A s   a ppl i e i n   U A V   w i n u s i ng  F E K O   s o f t w a r e   [6] .   S y e M us l i m   S h a a n d   R a z a   S a m a i n   2011 ,   us e b i t - i nt e rl e a v e c o d e m o dul a t i o n   t o   e xc h a n ge   d a t a   c o n t r o l   a c r o s s   3 - U A V s   i m p r o v e   t h e   pow e r   c o n s um p t i o n   a t   di f f e r e n t   c o n f i gura t i o n s   [8].   S a m e i r   D e i f   e t   a l   i n   2015,   de s i g n e a   f e e d   n e t w o r f o r   a   12 - e l e m e nt   pl a n e r   A A   b e a m   o n   U A V   w i ng  t o   i m p r o v e   t h e   v i de o   t r a n s m i s s i o n   l i nk  [9] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     2 5 7 9   -   2 5 8 8   2580   J i a h ui   L i   e t   a l   i n   2017 ,   i nt r o duc e   a n   a n a l o b e a m   t ra c ki n g   b a s e Cr a m ´ E r - R a o   L o w e r   bo un a l go r i t hm   t o   pr o v i de   h i g h   t r a c k i n s pe e a n da t a   ra t e   f o r   U A V   [10].   P .   N ga m j a n y a po r n   e t   a l   i n   20 17,   p r e s e nt s   a n   S B   us i n 3 - e l e m e n t   c i r c ul a r   a rra y   of   t w o   Y a gi - U da   a n t e nna s ,   w h i c h   g i v e s   7 - b e a m s   t o   c o ve r   t h e   0 - 180  de gr e e   a z i m u t h   p l a n e   w i t i n c r e a s i ng  g a i t o   dB i   [11] .   J o hn  C .   P o r c e l l o ,   i n   2013 ,   b ui l ds   a   s m a r t   a nt e nna   f o r   hi g b a n dw i dt h   U A V   c o m m uni c a t i o n   b a s e o n   L a g ra n ge   I n t e r po l a t i o n   us i n F P G A   [12] .   Y a S h i   e t   a l .   i 2018   us e t h e   S o f t w a r e   D e f i n e   R a di o   pl a t f o r m   o n   U A V s   t o   o b t a i a i t o   g r o u n w i r e l e s s   c h a ra c t e r i s t i c s   a t   di f f e r e n t   s c e n a r i o   a n d   f r e que n c i e s   [13] .   L e i   S h i   e t   a l   i n   201 us e A A   a t   t h e   r e c e i ve r   s i de   t o   de t e c t   t h e   A n g l e   of  A rri v a l   (A o A t o   t h e   t a r ge t   [ 14].   B e n j a m i N us s   e t   a l   i n   2 017 ,   us e M ul t i pl e - I n p ut ,   M ul t i p l e - O ut pu t   O r t h o go na l   F r e q ue n c y - D i v i s i o n   M ul t i pl e xi ng  (M IM O - O F D M r a d a r   t o   de t e c t   f l y i n U A V s   un de   t h e   c o ve r a ge   a r e a   [15] .   W e i   Z h o e t   a l   i n   20 18  us e Cha nn e l   S t a t e   In f o r m a t i o n   t o   de t e c t   a n i de n t i fy     t h e   U A V s   [16].   O l i v e r   B i a l l a w o n s   J e n s   K l a r e   a n d   L a r s   F u hrm a nn  i n   2018  us e v i r t u a l   M IM O   t o   de t e c t   a n i de nt i fy   t h e   U A V s   [17].   gr o up  o f   r e s e a r c h e r s   c o n c e n t ra t e   t o   i m p r o v e   t h e   c a pa c i t y   s u c h   a s   us i n b e a m f o r m i n a n s c h e dul i n b e t w e e n   m ul t i - a n t e nna   U A V   a n s i ngl e   a nt e nna   U A V s   [18],   m a s s i v e   M IM O   B S   t o   s e r ve   m a n y   s i n gl e   a nt e nn a   U A V s   [19,   20 ].   J i ri   P o ko rn y   e t .   a l ,   i n   2018,   b ui l a   p r o t o t y pe   a e r i a l   B S   us i n U A V   a s     a   5G   E CO   s y s t e m .   T h e   c o nn e c t i v i t y   be t w e e n   a   U A V   a n a   B S   i s   m a de   by   m e c h a n i c a l   s t e e ri n t o     a   di r e c t i o n a l   m i c r o w a v e   l i n [21] .   I t hi s   w o r k,   t w o   t y p e s   of   s c e n a ri o s   h a v e   b e e n   c o n s i de r e d:   i -   S B   a n d     ii -   P A   t o   e n h a n c e   t h e   S IN R   v a l ue .   T h e   b e a m   s t e e r i n a l go r i t hm   i s   b a s e o n   t h e   G P S   c o o r di na t e s   o t h e   U A V   t h a t   r e c e i v e by   l ow   f r e que n c y   a nd  l o n g - ra n ge   c h a nn e l .       2.   R A N G M EA S U R EM EN T   F O R M U LA   T h e   F ri i s   t r a n s m i s s i o n   f o r m u l a   i s   us e t o   c o m put e   t h e   r e c e i v e p ow e r   (P r ) (w a t t a t   t h e   t e r m i n a l s     of   a   r e c e i v e   a n t e nna   w h e n   a n o t h e r   a n t e nn a   s o m e   di s t a n c e   a w a y   t r a n s m i t t i ng  a   k n o w n   a m o unt   o   pow e r   (P t )(w a t t ),   s e pa ra t e by   a   di s t a n c e   R   (m e t e r ),   a n o pe r a t i ng  a t   f r e que n c y   (H z ) .   T hi s   f o r m ul a   i s     pr e s e nt e by   (1)  [22 ,   23] .     P r = P t G t G r c 2 ( df ) 2   (1)     w h e r e   G t   a n d   G r   a r e   t h e   t ra n s m i t t e a nd  r e c e i v e r   g a i r e s pe c t i v e l y ,   c   i s   t h e   s pe e o f   l i ght .   It   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   r e c e i v e p ow e r   i s   de c r e a s e d,   w h e r e   R   a nd  F   a r e   i n c r e a s e a n i t   i s   i n c r e a s e w h e r e   P t ,   G t   a nd  G r   a r e   i n c r e a s e d.   T h e r e f o r e ,   w h e n   t h e   di s t a n c e   i s   do ub l e d,   t h e   fo r t h   o f   r e c e i v e p ow e r   i s   r e qui r e d .   S o   t h a t ,   t h e   e ff i c i e n t   c h o i c e   t o   i n c r e a s e   t h e   ra n ge   i s   by   i n c r e a s i n t h e   G r   o r / a n G t   o f   t h e   a nt e nna .   T h e   b e s t   w a y   t o   do   t hi s   i s   by   us i n g   t h e   A n t e nna   A rra y   E l e m e nt s   (A A E ).       3.   A N TEN N A   A R R A Y   M O D EL   T h e   l i n e a r   a nt e nn a   a rr a y   e l e m e n t s   (L A A E s y s t e m   i s   s how n   i n   F i gu r e   1 .   W h i c h   M   pr e s e nt s     t h e   n um b e o f   A A E   a n s e pa ra t e b y   di s t a n c e   d .   e a c h   a n t e nna   c o nn e c t e by   a n a l o w e i gh t   t o   a dj us t   t h e   b e a m   s t e e r i n d i r e c t i o n.   T h e   w e i gh t   v a l ue s   a r e   de t e rm i n e a c c o rd i n t o   t h e   de s i r e di r e c t i o n.   A s   s h o w n   in   (2)  pr e s e nt   e xp r e s s i o o f   t h e   a rra y   f a c t o r   (A F o f   t h e   a rri v e s i g na l   [24] .      ( ) =   1 +    +   2  + +     ( 1 )    (2)     w h e r e   a rra y   ph a s e   f un c t i o n   ( =   ( ) +   a n t h e   p r o pa ga t i o n   c o n s t a nt ( )   = 2     ,   λ   i s   t h e   w a v e l e n gt h,     i s   t h e   p ha s e   a n g l e   b e t w e e n   e l e m e n t   a nd  θ   i s   t h e   de s i r e d   A o A   of   t h e   a rr i v e s i g na l .     Is   t h e   c o n t r o l   pa r a m e t e w h i c s t e e r i ng  a n t e nna   b e a m   a m o n g   b r o a ds i de   a n d   e n f i r e .   I n   o t h e r   w o r d,   w h e n     =   z e r o   t h e   =   90o   (b r o a ds i de   c a s e ),   a n w h e   =   18 o   =   180o   (e n f i r e ).   A s   s h o w n   i n   ( 2)  g i v e s   t h e   i n c r e a s i ng   e l e m e n t   l e a t o   i n c r e a s i n d i r e c t i v i t y   of   t h e   m a i n   l o o e s p e c i a l l y   i n   b r o a ds i de   c a s e   t h a t   m a ke s   i t   s ui t a b l e   fo r   l o n h a u l   c o m m u n i c a t i o n .   T h e   A F   i n   (2)  c a n   b e   e xpr e s s e i n   a   c l o s e d   fo r m ,   w h i c h   i s   m o r e   c o n v e n i e n t   f o r   pa t t e rn  a na l y s i s   [2 5 ]:      ( ) = s i n   (  2 ) s i n   ( 2 )   (3)     T h e   di r e c t i v i t y   of   s uc h   a n   a rra y   i s   e qua l   t o   M .   F o r   a   u ni f o r m   b r o a ds i de   l i n e a a rra y   o f   M   i s o t r o pi c   e l e m e nt s   s pa c e a t   a n y - w a v e l e n gt h   a pa rt ,   t h e   b e a m   w i dt i s   gi v e by   (4).      = 51    (4)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       P e r f or m anc e   as s e s s m e nt   of   ant e nna   ar r ay   f or   an   unm a nne d   ai r   v e h i c l e   ( A m e e r   H .   A l i )   2581       F i gu r e   1 .   L i n e a a n t e nn a   a rr a y   m o de l       4.   S TEER I N G   S Y S TE M   A LG O R I TH M   T h e   m e c h a ni s m   o f   c o m put i n g   t h e   s t e e ri n g   b e a m   a n g l e   ( )   o f   t h e   L A A E   i t h e   B S   t o w a r d   t h e   U A V   c oo r di n a t e   i s   de pe n de o n   t h e   G P S   i n f o r m a t i o n   o f   t h e   U A V   a nd  t h e   B S .   I n   e a c h   t i m e   s l o t ,   t h e   G P S   i s   pr o v i di n t h e   l o c a t i o n   c o o r di na t e   o t h e   U A V   t o   t h e   BS   by   a   t e l e m e t r y   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   t h a t   w o r ks   a t   l o w   f r e que n c y   (l o n r a nge   c ha nn e l ) .   T h e   l o n g i t ude   a n d   l a t i t ude   c oo r di n a t e s   a r e   a s s i g n e d   a s   ( X 0   a nd  Y 0 a nd  (X 1   a n Y 1 t o   t h e   U A V   a n t h e   B S   r e s pe c t i v e l y .   A   s i n gl e   o m n i di r e c t i o na l   a n t e nna   h a s   b e e n   c o n s i de r e f o r   t h e   U A V   a n L A A E   fo r   t h e   B S   a s   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   2 .   By   k e e pi n i n   m i nd  t h e s e   c o n s i de r a t i o n s ,     t h e   a l go ri t hm   o f   upda t e i n g     ha s   t h e   f o l l ow i n p r o c e dur e :   R e a t h e   U A V   c oo r di n a t e   X 0 ,Y 0   R e a t h e   B S   c oo r di na t e   Y 1 ,   X 1   Co m put e   t h e   X   a n d   Y     X = ( X 0   X 1 ) ( 1 ) )   (5)     = ( 0   1 ) 111 . 19   (6)     w h e r e   X   i n   ra d i a a nd  Y   i de g r e e ,     is     t h e   E a rt h   ra d i us   i K i l o m e t e r .   Co m put e   t h e     a n gl e     = 1 ( Y X )   (7)     T h e   b e a m   s t e e r i ng  h a s   b e e n   a dj us t e by   t h e   be a m f o r m e r   c o e ff i c i e n t s   (W a s   e xpl a i n e i n   t h e   n e xt   s e c t i o n s .   T h e   W   v e c t o r   c a n   e xp r e s s   i n   (8 ).     = [ 1   2  ]   (8)     w h e r e   j   pr e s e n t s   t h e   t i m e   s l o t   fo r   t h e   G P S   r e a di n U A V   c oo r di na t e s .   T h e   o ut put   o t h e   c o m b i n e w e i gh t e s i g n a l   i s   c a l c ul a t e d   a s   (9)   [2 6 ]     =  = 1 =   (9)     w h e r e   X   i s   t h e   i n c o m i n s i g na l   w h i c h   i s   a   c o m b i na t i o n   o f   t h e   r e c e i ve i n f o r m a t i o n   s i g na l   (s (t )) ,     t h e   I n t e r f e r e n c e   s i g na l   (I (t ))   a nd  a   z e r o   m e a n o i s e   s i g n a l   (v ( t ))  i n   A A E   a s   e xp r e s s e i (10)   [2 7 ].     =  ( ) ( ) +  ( ) ( ) + ( ) = [ 1 2 ]     (10)     T h e   a c c ur a c y   of   t h e   a l go r i t h m   de pe n ds   o n   t h e   G P S   upda t e   ra t e   t ha t   i t   i s   b e t w e e n   - 10  H z .   T h i s   a l go r i t hm   di r e c t s   t h e   b e a m   pa t t e rn   t o w a r ds   t h e   r e a l l o c a t i o n   o f   t h e   U A V ,   e v e n   i f   t h e r e   i s   a n   o b s t a c l e   be t w e e n   t h e m .   In  t hi s   r e s e a r c h ,   t w o   m e t h o ds   ha v e   b e e n   us e i n   t h e   s t e e r i n g   pr o c e s s :   S B   a nd  P A   s y s t e m s ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     2 5 7 9   -   2 5 8 8   2582       F i gu r e   2 .   S y s t e m   a r c i t e c t u r e   b l o c di a g ra m       4. 1 .   S w i tc h i n g   b e am   s ys te m     T h i s   m e t h o s e l e c t s   t h e   r e l a t i n b e a m   t o   t h e   a n g l e   β ,   w h i c h   c o m put e by   (7),   b a s e o n   t h e   (11)  w i t h i a n y   c ov e r a ge   a ngl e   ).   T h e   F i gu r e   3   s h o w s   a   b l o c di a g r a m   o f   t h i s   s c e n a ri o .     =  +   (11)     w h e r e   n   r e p r e s e nt s   t h e   b e a m   s e l e c t e n um b e r ,   a n t h e   pa ra m e t e r s   ( μ , c a r e   c a l c u l a t e b a s e o n   t h e   v a l ue   of  M - e l e m e n t s   a n K - B e a m s .   I t hi s   w o r k,   t h e   M   v a l ue s   a r e   ( 4,   a n 12)  a n t h e   K   v a l ue s   a r e   (7,   1 a n 25)  r e s pe c t i v e l y   w i t hi n   ɣ=   [ - 32 . 5   o   t o   32. 5o ].   T h e r e f o r e ,   μ   a n d   c   v a l ue s   a r e   o pt i m i z e a nd  l i s t e d   i T a b l e   1 .           F i gu r e   3 .   S w t i c h e d   b e a m   s y s t e m       T a b l e   1 .   B e a m   s e l e c t i o n   p a r a m e t e r s   M   N     (b   i n   ra d )     4   7   - 6 . 0 5 7   3 . 5   8   13   - 1 1 . 4   6 . 5   12   25   - 1 6 . 7   9 .5       A s   m e n t i o n e i (3)  a n d   (4 ),   t h e   i n c r e a s e   i n   M   l e a d i n t o   i n c r e a s e   t h e   d i r e c t i v i t y   a n de c r e a s e     t h e   B W   r e s pe c t i v e l y .   T h e   n um b e r   o f   b e a m s   i n   e a c h   g i v e n   a rr a y   h a s   b e e n   c h o s e n   t o   pr o v i de   a n   a p p r o pri a t e   pe r f o r m a n c e .   T h e   r a d i a t i o n   pa t t e rn s   o f   e a c h   gi v e n   A A   h a v e   be e n   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   4 .   I n   e a c h   b e a m ,     t h e   W n   v e c t o r   ha s   b e e n   a s s i g n e t o   a dj us t   t h e   b e a m   di r e c t i o n   a t   a   p r o pe r   a n gl e .   T h e   f l ow   c h a rt   o t h i s   s y s t e m   ha s   b e e n   p r e s e nt e i F i gu r e   5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       P e r f or m anc e   as s e s s m e nt   of   ant e nna   ar r ay   f or   an   unm a nne d   ai r   v e h i c l e   ( A m e e r   H .   A l i )   2583       F i gu r e   4 .   T h e   ra di a t i o n   pa t t e rn   f o r   L A A E :   a -   a t   M = 4 ,   b -   a t   M = 8,   c -   a t   M = 12           F i gu r e   5 .   T h e   f l o w c h a r t   o f   t h e   s w i t c h e b e a m   s c e na r i o       4. 2 .   P h as e d   ar r ay  s ys t e m   In  t hi s   s c e n a ri o ,   a f t e r   t h e   β   ha s   b e e n   c o m put e d,   i t   w i l l   d e l i v e r   t o   t h e   p ha s e   s h i f t e c o m po n e n t .   T h e r e f o r e ,   t h e   b e a m   i s   s t e e r e a t   a n g l e   β   ove r   a   gi v e n   t i m e   s l o t .   T h e   f l ow c h a rt   o f   t h i s   s c e n a r i o   i s   s i m i l a r   t s w i t c h e b e a m   w i t h   r e p l a c i n g   t h e   b e a m f o r m e s e l e c t i o n   b l o c by   t h e   pha s e   s hi f t e r   c o n t r o l l e r   a n r e m o v i n t h e   ge n e ra t e   t h e   f i xe b e a m f o r m e n e t w o r ks .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     2 5 7 9   -   2 5 8 8   2584   4. 3 .   M i s al i gn m e n an g l e   an a l ys i s   T h e   G P S   r e c e i ve r   upd a t e - r a t e   de t e r m i n e s   t h e   de l a y   t i m e   of   di s pl a y   i t s e l f .   T h e   upda t e - ra t e   o   t h e   f o r e m o s t   G P S   s y s t e m s   i s   r e f r e s h e d   a t   e a c h   1H z .   T h e   v a l ue   o f   t h e   upd a t e   ra t e   i s   c o n s i de r e f o r     a n   a pp l i c a t i o n   r e qui r e m e n t .   W h e n   t h e   upda t e   ra t e   i s   hi g h,   t h e   m e a s u r e m e n t   c a pa b i l i t y   i s   i m p r o v e b ut     t h e   pow e r   c o n s um pt i o n   i s   i n c r e a s e d.   T h e   a na l y s i s   o f   t h e   upda t e   ra t e   f o r   a n t e nn a   b e a m f o r m i n ha s   b e e n   i n t r o duc e fo r   t h e   U A V   a ppl i c a t i o n .   T h e   m i s a l i g nm e n t   a n g l e   ( θ)  b e t w e e n   t h e   c u rr e n t   po s i t i o n   (θ)   a n d     t h e   a rri v e po s i t i o n     ̂)  of   t h e   U A V   a t   t h e   upd a t e   ra t e   =   1   H z   ha s   b e e n   c h o s e n.   T h e   A A E   pe r f o r m a n c e   i s   de gr a de w h e r e a s   t h e   θ  i s   i n c r e a s e b e c a us e   of   t h e   di r e c t i v i t y   i s   m a xi m u m   a t   t h e   c e n t e r   o f   t h e   b e a m .     S o   t h a t ,   t h e   θ  de r i v a t i o n   i s   r e qui r e d   t o   c h o o s e   t h e   a p p ro pr i a t e   n u m b e r   o f   A A E .   Co n s i de t h e   b e a m   i s   di r e c t e t o w a r d   t h e   a n g l e   θ   ̂   of   t h e   h o r i z o nt a l l y   m o v i n g   U A V   a t   s pe e S ,   u n t i l   t h e   n e xt   upd a t e   i s   c o m i n t o   r e di r e c t   t h e   b e a m   a s   i n   F i gu r e   6 .   W h e r e   R   t h e   ra n ge   a nd  r   i s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   e s t i m a t e a n d     t h e   c urr e nt   po s i t i o n.   T h e r e fo r e ,   i t   c a n   b e   d r i v e t h e   θ  a n d   S   by   (12 - 14).     = .   (12)     T h e n,       = t a n 1 (  )   (13)     = t a n   ( )   (14)     f r o m   ( 13) ,   t h e   θ   i s   r e l a t e p r o po r t i o na l l y   t o   t h e   S   a n d   T .   A l s o ,   i t   i s   i n v e r s e l y   pr o po r t i o n a l   t o   R .             F i gu r e   6 .   A i t o   g r o un d   s c e n a ri o   o f   t h e   m i s a l i g n m e nt   a n gl e   d e r i v a t i o n       5.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   In   t h i s   s e c t i o n,   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   of   t h e   S B   a n d   t h e   P A   s y s t e m   h a s   b e e n   e v a l ua t e v e r s us   S N a n m i s a l i g nm e n t   a n g l e   u n de A W G N   c h a nn e l   us i ng  M a t l a b .   A s   w e l l   a s ,   u n i f o r m   di s t ri b ut e A o A   t   a   u n i f o r m l y   r a n do m   i nt e r f e r e n c e   s i gna l   ha s   b e e n   e xi s t e t o   i n v e s t i ga t e   t h e   S IN R   e n h a n c e m e n t   t ha t   e a c h   M   w i l l   gi v e .   T h e   s u m m a r y   of   s i m ul a t i o n   p a r a m e t e r s   ha s   b e e n   l i s t e i t h e   T a b l e   2 .       T a b l e   2 .   S i m u l a t i o p a r a m e t e r s   P a ra m e t e r s   D e s c ri p t i o n   M o d u l a t i o n   BP S K   F ra m e   s i z e   1 0 K b i t s   N u m b e r   o f ra m e s   100   c h a n n e l   A W G N   S N ra n g e   0 - 2 0   (d B )   A n g l e   o t h e   s e c t o r   65 o   N o .   o f   A A   ( M )/   N o .   o b e a m ( K )   4 / 7 , 8 / 1 3   a n d   1 2 / 1 9   A n t e n n a   e l e m e n t   i s o t r o p i c   M i s a l i g n m e n t   a n g l e   ra n g e   0 - 0 . 0 8   (ra d )   A n g l e   o a rri v a l   t o   i n t e r f e r e n c e   s i g n a l   Ra n d o m   a n d   u n i fo r m   d i s t ri b u t e d     b e t w e e n   ( - 3 2 . 5   o   - 3 2 . 5 o )   T ra n s m i s s i o n   m o d e   D o w n   l i n k     P ro p a g a t i o n   c h a n n e l   L i n e   o S i g h t   ( L o S )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       P e r f or m anc e   as s e s s m e nt   of   ant e nna   ar r ay   f or   an   unm a nne d   ai r   v e h i c l e   ( A m e e r   H .   A l i )   2585   5. 1 .   P e r fo r m an c e   o BER   v e r s u s   S N R   F i gu r e s   a n d   8   p r e s e nt   t h e   B E R   v s   S N R   c o m pa ri s o n   o f   t h e   P A   a n S B   a t   M =   4,   8   a n d   12   r e s pe c t i v e l y .   A s   e xpe c t e d,   t h e   B E R   o f   M = 12  de l i v e r e r s   t h e   b e s t   pe r f o r m a n c e   a t   a l l   S N R   v a l ue s .   T h e   P A   c o n s i de r a b l y   o ut pe r fo r m s   t h e   S B   by   1. 8,   1 . a n 0 . 4   dB   a t   M = 12,   8,   r e s pe c t i v e l y .   F r o m   F i gu r e s   a n 8,   T a b l e   3   pr e s e nt s   t h e   S IN R   i m p r o ve m e n t   b e t w e e n   t h e   di f fe r e nt   v a l ue   of   M .   T h e   S IN R   of   t h e   P A   i s   b e t t e r   t h a S B   i n   a l l   c a s e s .   It   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   S IN R   Im p r o ve m e n t   o f   12  o ve r   ha s   t h e   b e s t   v a l ue   a n 12  o v e r   ha s   t h e   l o w e s t   v a l ue .   W hi l e   t h e   c a s e   o f   o ve r   4   gi v e s   t h e   t r a de o ff   be t w e e n   t h e   c o m pl e xi t y   a n d   t h e   pe r f o r m a n c e .             F i gu r e   7 .   B E R   v s   S N R   fo r   S B   s y s t e m           F i g u r e   8 .   B E R   v s   S N R   fo r   P A   s y s t e m       T a b l e   3 .   S IN R   c o m pa r i s o n   S IN i m p r o v e m e n t   fo S B   S IN i m p r o v e m e n t   fo P A   12  o v e 8   1 2   o v e 4   o v e r   4   1 2   o v e 8   1 2   o v e 4   o v e r   4   2 . 6   dB   7 . 4 dB   4 . 8   dB   2 . 7 5   d B   8 . 8   dB   dB       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     2 5 7 9   -   2 5 8 8   2586   5. 2 .   P e r fo r m an c e   o m i s al i gn m e n an g l e   T h e   m i s a l i g nm e nt   a ngl e   ha s   b e e n   e v a l ua t e f o r   S B   a nd  P A   a t   S N R = dB .   F o r   P A ,   M = 1 o ut pe r f o r m s   t h e   o t h e r s   u nt i l   t h e   θ > 0 . 021  ra d ,   w h e r e a s   M = o ut pe r f o r m s   M = u nt i l   θ > 0. 0 6 ra a s   i l l us t r a t e i n   F i gu r e   9 .   F o r   S B   M = 12  g i v e s   t h e   b e s t   fo r   θ > 0 . 0165  ra a n M = o v e r c o m e   M = fo r   θ > 0. 0347   r a a s   i l l us t r a t e i n   F i g u r e   1 0 .   A n o t h e r   n o t a t i o t ha t   c a n   b e   s e e n ,   θ  h a s   a   w i de r   ra n ge   fo r   P A   t h a n   S B .   a t   t h e s e   a ngl e s   θ,   t h e   m a x i m um   h o ri z o n t a l   s pe e a l l o w e fo r   e a c h   c a s e   h a s   b e e n   c o m pa r e f o r   M = 12  a n d   8   i T a b l e   4 .           F i gu r e   9 .   BE R   v s   m i s a l i g n m e n t   f o r   S B   s y s t e m           F i gu r e   10 .   B E R   v s   m i s a l i g nm e nt   f o r   P A   s y s t e m       T a b l e   4 M i s a l i g nm e nt   a n g l e   c o m pa r i s o n     SB   PA   M     (ra d )   S m a x   ( m / s e c     (ra d )   S m a x   ( m / s e c )   12   0 . 0 1 6 5   0 . 0 1 6 5 d   0 . 0 2 1   0 . 0 2 1 d   8   0 . 0 3 4 7   0 . 0 3 4 6 8 d   0 . 0 6 5   0 . 0 6 5 d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       P e r f or m anc e   as s e s s m e nt   of   ant e nna   ar r ay   f or   an   unm a nne d   ai r   v e h i c l e   ( A m e e r   H .   A l i )   2587   6.   C O N C LU S I O N   In   t h i s   pa pe r,   e l e c t r o n i c a l l y   s t e e r i n b e a m   s y s t e m   of   di f fe r e nt   L A A E   l e n g t h s   h a v e   b e e n   c o n s i de r e a t   t h e   B S   t o   ke e t h e   b e a m   di r e c t i o n   a l w a y s   a l i g n m e n t   t o   U A V   c o o r di na t e .   T h e   s i m u l a t i o n   o f   t h i s   s y s t e m   h a s   b e e n   i n v e s t i ga t e u n de r   A W G N   c h a nn e l   a nd  i n t e r f e r e n c e   s i gna l   us i ng  M a t l a b .   T h e   B E R   v s   S N R   a n B E R   vs   m i s a l i g nm e n t   a ngl e   pe r f o r m a n c e s   of   S a n P A   h a v e   be e n   e v a l ua t e fo r   U A V   a t   BP S K   m o dul a t i o n.     T h e   s t e e r i n m e c ha n i s m   o f   t h i s   s y s t e m   i s   b a s e o n   t h e   c oo r di na t e   r e c e i ve f r o m   t h e   G P S   of   t h e   U A V .     T h e   r e s ul t   s h o w s   t h e   B E R   vs   S N R   p e r f o r m a n c e   of   P A   i s   o ut pe r f o r m   t h e   S W   by   1. dB ,   1. dB   a n 0. dB   fo r     M = 12,   8,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   S N R   v a l ue s   of   t h e   P A   s h o w s   t h e   M = de l i v e r   do ub l e   di s t a n c e ,   w h i l e   M = 1 de l i v e r   do ub l e   a n a   h a l f   t ha n   M = 4 .   T h e   P A   c a n   p r o v i de   w i de r   m i s a l i g nm e nt   t h a n   t h e   S B .   In   a ddi t i o n ,   M = 4   pr o v i de   s uff i c i e n t   pe r f o r m a n c e   fo r   c l o s e   a n f a s t   U A V   a ppl i c a t i o n s   w h i l e   M = 12  i s   m o r e   s ui t a b l e   fo r   f a r   a n s l ow   s pe e a ppl i c a t i o n   d ue   t o   t h e i r   b e a m   w i dt h   a r e   w i de r   a n na rr o w e r   r e s pe c t i v e l y .   T h e   M = g i v e   a   c o m fo r t a b l e   c a s e   a m o n t h e m .   I n   t h e   f ut ur e ,   w e   a r e   go i n t o   m e r ge   t h e   c o n t r o l   s i g n a l   o f   t h e   s t e e r i n b e a m   w i t t h e   m a i n   s i g na l   us i n g   s t a n de r   I E E E   802 . 11   a .       R EF ER EN C ES   [ 1]   K ha M A ,   Q ur e s h i   I M ,   K ha I U ,   N a s i m   A ,   J a v e U ,   K h a W ,   " O t he   P e r f o r m a nc e   o f   F l y i ng   A d - h oc   N e t w o r ks   ( F A N E T s )   w i t D i r e c t i o na l   A nt e nna s , "   201 5 t h   I nt e r n at i ona l   M ul t i - T o pi c   I C T   C on f e r e nc e   ( I M T I C ) ,   I E E E 201 8 .   [ 2]   A s w i ni   N   a nd   U m a   S V ,   " O bs t a c l e   a v o i da nc e   a nd  di s t a nc e   m e a s u r e m e n t   f o r   u nm a nn e a e r i a l   v e hi c l e s   u s i ng   m o noc ul a r   v i s i o n, "   I n t e r na t i o na l   J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C om put e r   E n gi ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   v o l .   9( 5 ) ,     pp 35 04 - 3511 ,   201 9   [ 3]   D e bna t K S ,   O m a r   R ,   A bdul   L a t i N B ,   S he l y na   S ,   et   al . " A   r e v i e w   o g r a ph  s e a r c a l g o r i t hm s   f o r   o pt i m a l   e ne r gy   e f f i c i e nt   pa t pl a nn i ng   f o r   a n   unm a n ne d   a i r   v e hi c l e , "   I nd one s i a J our na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng  and   C om pu t e r   Sc i e nc e v o l .   1 5( 2 ) ,   pp 74 3 - 749 ,   2 019   [ 4]   P r a ko s o   T ,   et   al . ,   " E v a l ua t i o o f   s ke w - pl a na r   a nt e nna   f o r   U A V   c om m uni c a t i o a t   2 . G H z   ba nd , "   I A E S   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   C om pu t e r   S c i e nc e   and   I nf or m a t i c s ,   2017 .   [ 5]   B o us t a n i   B ,   B a g hda A ,   S a he l   A ,   a nd  B a d r i   A ,   " P e r f o r m a nc e   a na l y s i s   o f   di r e c t i o o f   a r r i v a l   a l g o r i t hm s   f o r   s m a r t   a nt e nna , "   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   and   C om pu t e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   v o l .   9 ( 6 ) ,   pp .   487 3 - 4881 ,   201 9 .   [ 6]   C a m pbe l l   D ,   R e ddy   C ,   e di t o r s ,   " O pt i m a l   n um e r i c a l   a n a l y s i s   o f   e l e c t r o ni c a l l y - s t e e r e a r r a y s   o nbo a r e l e c t r i c a l l y -   l a r g e   pl a t f o r m s .   A nt e nn a s   a n P r o pa g a t i o &   U S N C / U R S I   N a t i o na l   R a d i o   S c i e nc e   M e e t i ng ,"   20 17  I E E E   I nt e r n at i on al   Sy m pos i um   o n :   I E E E ,   2017 .   [ 7]   Z he ng   J Y ,   Z ho W X ,   a nd  C h e W ,   " A   L o w - P r of i l e   B r o a db a nd   C i r c ul a r l y   P o l a r i z e A nt e nn a   A r r a y   f o r   U A V   G r o und - t o   A i r   C o m m uni c a t i o n , "   C o nf e r e nc e   on :   I E E E   A s i a - P ac i f i c   C onf e r e nc e   on   A nt e nn as   a nd  P r opa ga t i o ( A P C A P ) 201 8 .   [ 8]   S ha S M ,   S a m a r   R ,   " C o o pe r a t i v e   c o m m uni c a t i o i 3 - U A V s :   P e r f o r m a nc e   a na l y s i s   w i t B I C M   t r a ns m i s s i o n ,"   2012   9t I n t e r na t i o nal   B h ur b an   C on f e r e nc e   on   A pp l i e Sc i e nc e s   a n T e c hn ol o gy   ( I B C A ST ) ,   I E E E 2 012 .   [ 9]   D e i f   S ,   S h a r a w i   M S ,   N o l B ,   R a w a s hde O ,   A l o i   D N ,   e di t o r s ,   " P e r f o r m a nc e   i m pr o v e m e nt   o f   e m be dde pl a na r   f i xe be a m   a r r a y s   i f l y i ng   U A V s , "   A nt e nnas   an P r opaga t i on  &   U SN C / U R SI   N at i on al   R a di Sc i e nc e   M e e t i ng ,   2015   I E E E   I nt e r n at i on al   Sy m pos i um   on ;   I E E E ,   2015 .   [ 10]   L i   J ,   S un  Y ,   X i a o   L ,   Z ho S ,   K o ks a l   C E ,   e di t o r s ,   " A na l o g   be a m   t r a c k i ng   i l i ne a r   a nt e nn a   a r r a y s :   C o nv e r g e n c e ,   o pt i m a l i t y ,   a nd   pe r f o r m a nc e , "   2 017   51 s t   A s i l om ar   C o nf e r e nc e   on   S i gnal s ,   S y s t e m s ,   and   C om p ut e r s ,   I E E E ,   201 7 .   [ 11]   N g a m j a ny a po r P ,   K i t t i y a npuny a   C ,   K r a i r i ks M ,   " A   s w i t c h - be a m   c i r c ul a r   a r r a y   a nt e nna   us i ng   pa t t e r n   r e c o nf i g ur a bl e   Y a g i - U da   a n t e nn a   f o r   s pa c e   c o m m uni c a t i o ns , "   2 0 17  I nt e r n at i ona l   Sy m p os i um   on   A n t e nnas   an P r opagat i on   ( I SA P ) ,   I E E E ,   2017 .   [ 12]   P o r c e l l o   J C ,   " D e s i g ni ng   a n i m pl e m e n t i ng   m u l t i b e a m   s m a r t   a nt e nna s   f o r   hi g b a ndw i dt U A V   c o m m uni c a t i o ns   us i ng   F P G A s ,"   A e r os pac e   C o nf e r e nc e ,   I E E E 201 3 .   [ 13]   S hi   Y ,   E na m i   R ,   W e ns o w i t c J ,   C a m J ,   " M e a s u r e m e n t - ba s e c ha r a c t e r i z a t i o o f   L O S   a nd  N L O S   dr o ne - to - g r o und   c ha nne l s ,"   20 18  I E E E   W i r e l e s s   C om m un i c a t i ons   an N e t w or k i ng   C onf e r e nc e   ( W C N C ) :   I E E E ,   20 18 .   [ 14]   S hi   L ,   A l l e C ,   E w i ng   M ,   K e s hm i r i   S ,   Z a k ha r o v   M ,   F l o r e nc i o   F ,   e t   al . ,   " M u l t i c ha n ne l   s e ns e - a nd - a v o i r a da r   f o r   s m a l l   U A V s ,"   D i g i t al   A v i on i c s   Sy s t e m s   C onf e r e nc e   ( D A SC ) ,   201 I E E E / A I A A   32nd :   I E E E ,   201 3 .   [ 15]   B .   N us s ,   L .   S i t ,   M .   F e nne l ,   J .   M a y e r ,   T .   M a hl e r ,   a n T .   Z w i c k,   " M I M O   O F D M   r a da r   s y s t e m   f o r   dr o ne   de t e c t i o n, 2017   18 t h   I n t e r na t i ona l   R ada r   Sy m po s i um   ( I R S) P r a g ue ,   pp .   1 - 9 ,   2 017 .   [ 16]   Z ho W ,   W a ng   L ,   L B ,   J i N ,   G uo   L ,   L i J ,   e t   al . ,   " U nm a nn e A e r i a l   V e h i c l e   D e t e c t i o B a s e o C ha nne l   S t a t e   I n f o r m a t i o n ,"   201 I E E E   I n t e r na t i o nal   C on f e r e nc e   on  Se ns i n g,   C om m uni c a t i on  a nd  N e t w or k i ng   ( SE C O N   W or k s hops ) :   I E E E ,   2 018 .   [ 17]   B i a l l a w o ns   O ,   K l a r e   J ,   F uhr m a nn  L ,   " I m pr ov e U A V   de t e c t i o w i t t he   M I M O   r a d a r   M I R A - C L E   K a   us i ng   r a ng e -   v e l o c i t y   pr o c e s s i ng   a nd  T D M A   c o r r e c t i o a l g o r i t hm s ,"   201 8   19t I n t e r na t i o na l   R ad a r   S y m pos i um   ( I R S) :     I E E E ,   2 018 .   [ 18]   C ha l i s e   B K ,   Z ha ng   Y D ,   A m i M G ,   " M ul t i - be a m   s c he d ul i ng   f o r   u nm a nn e a e r i a l   v e hi c l e   n e t w o r k s , "   2 013   I E E E / C I C   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   o n   C om m uni c a t i o ns   i C h i na   ( I C C C ) ,   I E E E ,   2013 .   [ 19]   C ha ndh a r   P ,   D a ne v   D ,   L a r s s o E G ,   " M a s s i v e   M I M O   a s   e na bl e r   f o r   c o m m uni c a t i o ns   w i t dr o ne   s w a r m s , "   2 016   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   U nm an ne A i r c r af t   Sy s t e m s   ( I C U A S) ,   I E E E ,   2 016 .   [ 20]   C ha ndh a r   P ,   D a n e v   D ,   a nd  L a r s s o E G ,   " M a s s i v e   M I M O   f o r   c o m m uni c a t i o ns   w i t h   dr o ne   s w a r m s , "   I E E E   T r ans ac t i ons   on   W i r e l e s s   C om m un i c a t i ons ,   v o l .   17 ( 3 ) ,   pp .   160 4 - 16 29,   M a r .   201 8.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     2 5 7 9   -   2 5 8 8   2588   [ 21]   J i r i   P o ko r ny ,   e t   al . ,   " C o nc e pt   D e s i g a nd  P e r f o r m a nc e   E v a l u a t i o o f   U A V - ba s e B a c k ha u l   L i nk  w i t A nt e nna   S t e e r i ng , "   J our nal   o f   C om m un i c a t i ons   an N e t w or k s ,   v o l .   20( 5) ,   pp .   473 - 483 ,   201 8 .   [ 22]   S c ha nt z   H G ,   U nde A H ,   N i kr a v a M ,   K w o D - H ,   " S i m pl e   f o r m ul a s   f o r   ne a r - f i e l t r a n s m i s s i o g a i a nd  f i e l ds ,"   P r oc   20 13  A nt e nna   A p pl   Sy m p ,   20 13 .   [ 23]   R a o   K P ,   V a ni   R M ,   a nd  H una g und  P V ,   " P l a na r   M i c r o s t r i P a t c A nt e nna   A r r a y   w i t G a i E n ha nc e m e n t , "     8t h   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  A dv a nc e s   i n   C om p ut i ng   an C om m uni c at i on   ( I C A C C - 201 8) ,   E l s e v i e r   B . V ,   2 018 .   [ 24]   L o   Y ,   L e e   S ,   a nd  L e e   Q ,   " O pt i m i z a t i o o f   di r e c t i v i t y   a nd  s i g na l - to - no i s e   r a t i o   o f   a a r b i t r a r y   a nt e nna   a r r a y ,"   P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E ,   v o l .   54 ( 8 ) pp .   103 3 - 10 45 ,   1966 .   [ 25]   K um m e r   W H ,   " B a s i c   a r r a y   t he o r y ,"   P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E ,   v o l .   80( 1 ) ,   p p.   12 7 - 1 40 ,   1 992 .   [ 26]   AL - J a a f a r i   M A M ,   A l i   A H ,   A bdul w a h e S H ,   AL - R i ka bi   hm h,   " N ov e l   V S S - N L M S   A l g o r i t hm   f o r   A da pt i v e   E qua l i z e r   und e r   C o m pl e D y na m i c   W i r e l e s s   C h a nn e l , "   J o ur na l   of   T he or e t i c al   &   A pp l i e I nf or m a t i on  T e c h nol ogy ,   v o l .   96( 19) 201 8 .   [ 27]   Al - M us a w i   R S ,   " A   N o v e l   L o w - C o m pl e xi t y   S ub - B l oc N l m s - D r m t a   A l g o r i t hm   f o r   B l i nd  M ul t i us e r   D e t e c t i o in   W c dm a   S y s t e m s ,"   J our nal   o f   T he or e t i c a l   &   A pp l i e d   I n f o r m at i o T e c hno l og y v o l .   8 3( 3 ) ,   2 016 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       A m e e r   H .   A l i   w a s   bo r n   i A l - N a j a f ,   I r a i s e p t e m b e r   o f   1990 .   H e   r e c e i v e d   h i s   B . S c   a nd   M . S c   de g r e e s   i n   201 a n 20 15  r e s pe c t i v e l y   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   K uf a   a nd  U ni v e r s i t y   of   T e c hno l ogy ,   I r a q.   H e   i s   a a s s i s t a n t   L e c t ur e   a t   t he   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c   a nd  C om m uni c a t i o T e c hno l og i e s , N a j a f   T e c hni c a l   I ns t i t u t e , A l - F ur a t   A l - A w s a t   T e c hn i c a l   U n i v e r s i t y ,   A l - N a j a f ,   I r a q .   H i s   a r e a   o f   i nt e r e s t   i nc l ud e s   F P G A ,   R o bo t i c   s y s t e m   a nd   i nt e l l i g e n t   s y s t e m s .         M o h an n ad   A . M .   A l - J a' a f a r i   w a s   bo r i N a j a f ,   I r a q ,   i n   19 89.   H e   r e c e i v e t he   B . S .   d e g r e e   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   of   K u f a ,   N a j a f ,   i 2011  i e l e c t r i c a l   e ng i n e e r i ng   a nd  t he   M . S .   de g r e e   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l ogy ,   B a g hda d,   i 20 14  i c o m m uni c a t i o e ng i n e e r i ng .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e ,   A da pt i v e   S i g na l   P r o c e s s i ng ,   N e ur a l   N e t w o r A l g o r i t hm s ,   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o n,   O pt i m i z a t i o n   a nd  W a v e l e t         S ai f   H .   A b d u l w a h e d   w a s   bo r i B a g hda i 9/ 1/ 1 991 ,   he   ha a   m a s t e r   de g r e e   i c o m m uni c a t i o n   e ng i ne e r i ng   /   U ni v e r s i t y   o f   t e c hno l o gy   /   B a g hda d,   m e m be r   o f   t he   S o c i e t y   o f   S c i e nt i f i c   &   T e c hni c a l   C o m pe t e nc i e s   a nd   m e m be r   i n   t he   I R A Q I   E N G I N E E R S   U N I O N .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.