Доброго времени суток.
Gigugol nako ang miaging pipila ka tuig sa pagpanukiduki ug paghimo sa lainlaing mga algorithm alang sa pagproseso sa spatial nga signal sa adaptive antenna arrays, ug nagpadayon sa pagbuhat niini isip bahin sa akong trabaho karon. Dinhi gusto nakong ipaambit ang kahibalo ug mga limbong nga akong nadiskobrehan sa akong kaugalingon. Nanghinaut ko nga kini mapuslanon alang sa mga tawo nga nagsugod sa pagtuon sa kini nga bahin sa pagproseso sa signal o sa mga interesado lang.
Unsa ang adaptive antenna array?
- kini usa ka hugpong sa mga elemento sa antenna nga gibutang sa wanang sa usa ka paagi. Ang usa ka gipasimple nga istruktura sa adaptive antenna array, nga atong hisgotan, mahimong irepresentar sa mosunod nga porma:
Ang adaptive antenna arrays sagad gitawag nga "smart" antennas (). Ang nakapahimo sa usa ka antenna array nga "smart" mao ang spatial signal processing unit ug ang mga algorithm nga gipatuman niini. Kini nga mga algorithm nag-analisar sa nadawat nga signal ug nagporma og usa ka set sa weighting coefficients $inline$w_1…w_N$inline$, nga nagtino sa amplitude ug inisyal nga hugna sa signal alang sa matag elemento. Ang gihatag nga amplitude-phase distribution nagtino ang tibuok nga lattice sa kinatibuk-an. Ang katakus sa pag-synthesize sa usa ka pattern sa radiation sa gikinahanglan nga porma ug pagbag-o niini sa panahon sa pagproseso sa signal usa sa mga nag-unang bahin sa adaptive antenna arrays, nga nagtugot sa pagsulbad sa daghang mga problema. . Apan una sa tanan.
Giunsa pagkaporma ang pattern sa radiation?
nagpaila sa gahum sa signal nga gipagawas sa usa ka piho nga direksyon. Alang sa kayano, atong gihunahuna nga ang mga elemento sa lattice isotropic, i.e. alang sa matag usa kanila, ang gahum sa gipagawas nga signal wala magdepende sa direksyon. Ang amplification o attenuation sa gahum nga gipagawas sa grating sa usa ka piho nga direksyon nakuha tungod sa Electromagnetic waves nga gipagawas sa lain-laing mga elemento sa antenna array. Ang usa ka stable nga interference pattern alang sa electromagnetic waves posible lamang kung sila , i.e. ang kalainan sa hugna sa mga signal kinahanglan dili mausab sa paglabay sa panahon. Sa tinuud, ang matag elemento sa array sa antenna kinahanglan nga modan-ag sa parehas nga frequency sa carrier $inline$f_{0}$inline$. Bisan pa, sa praktis kinahanglan nga magtrabaho ang usa sa mga signal nga makitid nga band nga adunay usa ka spectrum nga adunay limitado nga gilapdon $inline$Delta f << f_{0}$inline$.
Himoa nga ang tanan nga mga elemento sa AR mopagawas sa sama nga signal sa $inline$x_n(t)=u(t)$inline$. Unya sa sa tigdawat, ang signal nga nadawat gikan sa n-th nga elemento mahimong irepresentar sa porma:
$$display$$a_n(t) = u(t-tau_n)e^{i2pi f_0(t-tau_n)}$$display$$
diin ang $inline$tau_n$inline$ mao ang paglangan sa pagpalapad sa signal gikan sa elemento sa antenna ngadto sa receiving point.
Ang ingon nga signal "quasi-harmonic", ug aron matagbaw ang kahimtang sa panaghiusa, gikinahanglan nga ang pinakataas nga paglangan sa pagpalapad sa electromagnetic waves tali sa bisan unsang duha ka elemento mas ubos kay sa kinaiya nga panahon sa pagbag-o sa signal envelope $inline$T$inline$, i.e. $inline$u(t-tau_n) ≈ u(t-tau_m)$inline$. Busa, ang kondisyon alang sa pagkadugtong sa usa ka narrowband signal mahimong isulat ingon sa mosunod:
$$display$$T≈frac{1}{Delta f}>>frac{D_{max}}{c}=max(tau_k-tau_m) $$display$$
diin ang $inline$D_{max}$inline$ mao ang pinakataas nga gilay-on tali sa mga elemento sa AR, ug ang $inline$с$inline$ mao ang gikusgon sa kahayag.
Sa diha nga ang usa ka signal madawat, coherent summation gihimo digital sa spatial processing unit. Sa kini nga kaso, ang komplikado nga kantidad sa digital signal sa output niini nga bloke gitino sa ekspresyon:
$$display$$y=sum_{n=1}^Nw_n^*x_n$$display$$
Mas sayon nga irepresentar ang kataposang ekspresyon sa porma N-dimensional complex vectors sa matrix nga porma:
$$display$$y=(textbf{w},textbf{x})=textbf{w}^Htextbf{x}$$display$$
diin w и x mga column vectors, ug $inline$(.)^H$inline$ ang operasyon .
Ang representasyon sa vector sa mga signal mao ang usa sa mga nag-unang mga sa diha nga nagtrabaho uban sa antenna arrays, tungod kay kasagaran nagtugot kanimo sa paglikay sa hago nga mga kalkulasyon sa matematika. Dugang pa, ang pag-ila sa usa ka signal nga nadawat sa usa ka piho nga gutlo sa panahon gamit ang usa ka vector sagad nagtugot sa usa nga mag-abstract gikan sa tinuod nga pisikal nga sistema ug masabtan kung unsa ang eksakto nga nahitabo gikan sa punto sa pagtan-aw sa geometry.
Aron makalkulo ang radiation pattern sa usa ka antenna array, kinahanglan nimo nga sa mental ug sunud-sunod nga "paglansad" usa ka set sa gikan sa tanang posibleng direksyon. Sa kini nga kaso, ang mga kantidad sa mga elemento sa vector x mahimong irepresentar sa mosunod nga porma:
$$display$$x_n=s_n=exp{-i(textbf{k}(phi,theta),textbf{r}_n)}$$display$$
diin k - , $inline$phi$inline$ ug $inline$theta$inline$ – и , nga naghulagway sa direksyon sa pag-abot sa usa ka wave wave, $inline$textbf{r}_n$inline$ mao ang coordinate sa antenna element, $inline$s_n$inline$ ang elemento sa phasing vector s eroplano wave nga may wave vector k (sa English nga literatura ang phasing vector gitawag nga steerage vector). Pagsalig sa squared amplitude sa gidaghanon y gikan sa $inline$phi$inline$ ug $inline$theta$inline$ nagdeterminar sa radiation pattern sa antenna array para sa pagdawat sa gihatag nga vector sa weighting coefficients w.
Mga bahin sa antenna array radiation pattern
Kombenyente nga tun-an ang kinatibuk-ang kabtangan sa radiation pattern sa antenna arrays sa linear equidistant antenna array sa horizontal plane (ie, ang pattern nagdepende lang sa azimuthal angle $inline$phi$inline$). Sayon gikan sa duha ka punto sa panglantaw: analytical kalkulasyon ug biswal nga presentasyon.
Atong kuwentahon ang DN alang sa unit weight vector ($inline$w_n=1, n = 1 ... N$inline$), sunod sa gihulagway pagduol.
Math dinhi
Projection sa wave vector ngadto sa bertikal nga axis: $inline$k_v=-frac{2pi}{lambda}sinphi$inline$
Vertical coordinate sa elemento sa antenna nga adunay indeks n: $inline$r_{nv}=(n-1)d$inline$
kini mao ang d - yugto sa antenna array (distansya tali sa kasikbit nga mga elemento), λ - wavelength. Ang tanan nga uban pang mga elemento sa vector r katumbas sa zero.
Ang signal nga nadawat sa antenna array girekord sa mosunod nga porma:
$$display$$y=sum_{n=1}^{N}1 ⋅exp{i2pi nfrac{d}{lambda}sinphi}$$display$$
Atong gamiton ang pormula para sa и :
$$display$$y=frac{1-exp{i2pi Nfrac{d}{lambda}sinphi}}{1-exp{i2pi frac{d}{lambda}sinphi}}=frac{sin(pi frac{Nd} {lambda}sinphi)}{sin(pi frac{d}{lambda}sinphi)}exp{ipi frac{d(N-1)}{lambda}sinphi}$$display$$
Ingon usa ka sangputanan, makuha namon:
$$display$$F(phi)=|y|^2=frac{sin^2(pi frac{Nd}{lambda}sinphi)}{sin^2(pi frac{d}{lambda}sinphi)} $ $display$$
Frequency sa radiation pattern
Ang resulta nga antenna array radiation pattern usa ka periodic function sa sine sa anggulo. Kini nagpasabot nga sa pipila ka mga bili sa ratio d/λ kini adunay diffraction (dugang) maxima.
Non-standardized radiation pattern sa antenna array para sa N = 5
Normalized radiation pattern sa antenna array para sa N = 5 sa polar coordinate system
Ang posisyon sa "diffraction detectors" mahimong makita direkta gikan sa para sa DN. Bisan pa, sulayan namon nga masabtan kung diin sila gikan sa pisikal ug geometrically (sa N-dimensional nga wanang).
Mga butang vector s mao ang mga komplikadong exponents $inline$e^{iPsi n}$inline$, ang mga bili niini gitino pinaagi sa bili sa generalized nga anggulo $inline$Psi = 2pi frac{d}{lambda}sinphi$inline$. Kung adunay duha ka kinatibuk-ang anggulo nga katumbas sa lainlaing direksyon sa pag-abot sa usa ka balud sa eroplano, diin $inline$Psi_1 = Psi_2 + 2pi m$inline$, nan kini nagpasabut sa duha ka butang:
- Pisikal: Ang mga front wave sa eroplano nga gikan sa kini nga mga direksyon nag-aghat sa parehas nga amplitude-phase nga pag-apod-apod sa mga electromagnetic oscillations sa mga elemento sa antenna array.
- Geometrically: kay kining duha ka direksyon nagdungan.
Ang mga direksyon sa pag-abot sa balud nga may kalabutan niini nga paagi katumbas gikan sa punto sa panglantaw sa han-ay sa antenna ug dili mailhan gikan sa usag usa.
Giunsa mahibal-an ang rehiyon sa mga anggulo diin usa ra ang panguna nga labing taas sa DP kanunay nga nahimutang? Himoon nato kini sa palibot sa zero azimuth gikan sa mosunod nga mga konsiderasyon: ang gidak-on sa pagbalhin sa hugna tali sa duha ka kasikbit nga elemento kinahanglang anaa sa han-ay gikan sa $inline$-pi$inline$ ngadto sa $inline$pi$inline$.
$$display$$-pi<2pifrac{d}{lambda}sinphi
Pagsulbad niini nga dili managsama, atong makuha ang kondisyon alang sa rehiyon sa pagkatalagsaon sa palibot sa zero:
$$display$$|sinphi|
Makita nga ang gidak-on sa rehiyon sa pagkatalagsaon sa anggulo nagdepende sa relasyon d/λ. Kon d = 0.5λ, unya ang matag direksyon sa pag-abot sa signal mao ang "indibidwal", ug ang rehiyon sa pagkatalagsaon naglangkob sa tibuuk nga mga anggulo. Kung d = 2.0λ, unya ang mga direksyon 0, ±30, ±90 katumbas. Ang diffraction lobes makita sa pattern sa radiation.
Kasagaran, ang diffraction lobes gipangita nga pugngan gamit ang mga elemento sa direksyon sa antena. Sa kini nga kaso, ang kompleto nga pattern sa radiation sa array sa antenna mao ang produkto sa pattern sa usa ka elemento ug usa ka array sa isotropic nga mga elemento. Ang mga parametro sa pattern sa usa ka elemento kasagarang gipili base sa kondisyon alang sa rehiyon nga dili klaro sa antenna array.
Panguna nga lobe gilapdon
pormula sa engineering para sa pagbanabana sa gilapdon sa nag-unang lobe sa usa ka sistema sa antenna: $inline$Delta phi ≈ frac{lambda}{D}$inline$, diin ang D mao ang kinaiya nga gidak-on sa antenna. Ang pormula gigamit alang sa lainlaing mga lahi sa mga antena, lakip ang mga salamin. Atong ipakita nga kini balido usab alang sa antenna arrays.
Atong mahibal-an ang gilapdon sa nag-unang lobe pinaagi sa unang mga sero sa sumbanan sa palibot sa nag-unang maximum. Numerator para sa $inline$F(phi)$inline$ mawala kon $inline$sinphi=mfrac{lambda}{dN}$inline$. Ang unang mga sero katumbas sa m = ± 1. $inline$frac{lambda}{dN}<<1$inline$ makuha namo ang $inline$Delta phi = 2frac{lambda}{dN}$inline$.
Kasagaran, ang gilapdon sa pattern sa pagkadirekta sa antena gitino sa lebel sa katunga sa gahum (-3 dB). Sa kini nga kaso, gamita ang ekspresyon:
$$display$$Delta phi≈0.88frac{lambda}{dN}$$display$$
Pananglitan:
Ang gilapdon sa panguna nga lobe mahimong kontrolado pinaagi sa pagtakda sa lainlaing mga kantidad sa amplitude alang sa mga coefficient sa gibug-aton sa antenna. Atong tagdon ang tulo ka distribusyon:
- Uniform amplitude distribution (mga gibug-aton 1): $inline$w_n=1$inline$.
- Ang mga kantidad sa amplitude nga mikunhod ngadto sa mga kilid sa grating (mga gibug-aton 2): $inline$w_n=0.5+0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$
- Ang mga kantidad sa amplitude nga nagdugang padulong sa mga ngilit sa grating (mga gibug-aton 3): $inline$w_n=0.5-0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$
Ang numero nagpakita sa resulta nga normalized radiation patterns sa usa ka logarithmic scale:
Ang mosunud nga mga uso masubay gikan sa numero: ang pag-apod-apod sa mga gibug-aton nga coefficient amplitudes nga nagkunhod ngadto sa mga ngilit sa laray nagdala ngadto sa usa ka pagpalapad sa nag-unang lobe sa sumbanan, apan usa ka pagkunhod sa lebel sa mga kilid nga lobes. Ang mga kantidad sa amplitude nga pagtaas sa mga sulab sa han-ay sa antenna, sa sukwahi, nagdala sa usa ka pagkunhod sa panguna nga lobe ug pagtaas sa lebel sa mga lobe sa kilid. Kombenyente nga ikonsiderar ang paglimite sa mga kaso dinhi:
- Ang mga amplitude sa mga gibug-aton nga mga coefficient sa tanan nga mga elemento gawas sa mga grabe nga katumbas sa zero. Ang mga gibug-aton alang sa labing gawas nga mga elemento parehas sa usa. Sa kini nga kaso, ang lattice mahimong katumbas sa usa ka duha ka elemento nga AR nga adunay usa ka panahon D = (N-1)d. Dili lisud ang pagbanabana sa gilapdon sa nag-unang petal gamit ang pormula nga gipresentar sa ibabaw. Sa kini nga kaso, ang mga sidewalls mahimong diffraction maxima ug mag-align sa panguna nga maximum.
- Ang gibug-aton sa sentro nga elemento katumbas sa usa, ug ang tanan nga uban parehas sa zero. Sa kini nga kaso, nakadawat kami usa ka antena nga adunay sumbanan nga isotropic radiation.
Direksyon sa nag-unang maximum
Mao nga, among gitan-aw kung giunsa nimo ma-adjust ang gilapdon sa main lobe sa AP AP. Karon tan-awon naton kung giunsa ang paggiya sa direksyon. Atong hinumdoman para sa nadawat nga signal. Gusto nato nga ang pinakataas nga pattern sa radiation motan-aw sa piho nga direksyon $inline$phi_0$inline$. Kini nagpasabot nga ang maximum nga gahum kinahanglan nga madawat gikan niini nga direksyon. Kini nga direksyon katumbas sa phasing vector $inline$textbf{s}(phi_0)$inline$ in N-dimensional nga luna sa vector, ug ang nadawat nga gahum gihubit ingon ang square sa scalar nga produkto sa kini nga phasing vector ug ang vector sa mga coefficient sa gibug-aton w. Ang scalar nga produkto sa duha ka vectors mao ang maximum kon sila , i.e. $inline$textbf{w}=beta textbf{s}(phi_0)$inline$, diin β – pipila ka normalizing nga butang. Busa, kung atong pilion ang gibug-aton nga vector nga katumbas sa phasing vector alang sa gikinahanglan nga direksyon, atong i-rotate ang maximum sa radiation pattern.
Tagda ang mosunod nga mga hinungdan sa pagtimbang isip pananglitan: $inline$textbf{w}=textbf{s}(10°)$inline$
$$display$$w_n=exp{i2pifrac{d}{lambda}(n-1)sin(10pi/180)}$$display$$
Ingon usa ka sangputanan, nakakuha kami usa ka pattern sa radiation nga adunay panguna nga maximum sa direksyon nga 10 °.
Karon gigamit namon ang parehas nga mga coefficient sa gibug-aton, apan dili alang sa pagdawat sa signal, apan alang sa transmission. Angayan nga ikonsiderar dinhi nga kung magpadala usa ka signal, ang direksyon sa wave vector mausab sa kaatbang. Kini nagpasabot nga ang mga elemento alang sa pagdawat ug transmission sila lahi sa timaan sa exponent, i.e. gidugtong sa komplikado nga conjugation. Ingon usa ka sangputanan, makuha namon ang labing kadaghan nga pattern sa radiation alang sa transmission sa direksyon nga -10 °, nga wala motakdo sa labing taas nga pattern sa radiation alang sa pagdawat nga adunay parehas nga mga coefficient sa gibug-aton. Aron matul-id ang sitwasyon, kinahanglan ipadapat usab ang komplikado nga conjugation sa mga gibug-aton nga coefficients.
Ang gihulagway nga bahin sa pagporma sa mga sumbanan alang sa pagdawat ug pagpadala kinahanglan kanunay nga hinumdoman kung nagtrabaho kauban ang mga arrays sa antenna.
Magdula ta sa pattern sa radiation
Pipila ka taas
Atong ibutang ang tahas sa pagporma sa duha ka nag-unang maxima sa radiation pattern sa direksyon: -5 ° ug 10 °. Aron mahimo kini, atong pilion isip usa ka gibug-aton nga vector ang gibug-aton nga gidaghanon sa mga phasing vectors alang sa katugbang nga mga direksyon.
$$display$$textbf{w} = betatextbf{s}(10°)+(1-beta)textbf{s}(-5°)$$display$$
Pag-adjust sa ratio β Mahimo nimong usbon ang ratio tali sa mga nag-unang petals. Dinhi pag-usab kombenyente nga tan-awon kung unsa ang nahitabo sa wanang sa vector. Kung β mas dako pa kay sa 0.5, unya ang vector sa weighting coefficients nahimutang duol sa s(10°), kon dili sa s(-5°). Ang mas duol sa gibug-aton nga vector sa usa sa mga phasors, mas dako ang katugbang nga scalar nga produkto, ug busa ang bili sa katugbang nga maximum DP.
Bisan pa, angay nga hunahunaon nga ang duha nga nag-unang mga petals adunay usa ka limitado nga gilapdon, ug kung gusto naton nga mag-tune sa duha ka suod nga direksyon, nan kini nga mga petals maghiusa sa usa, nga gipunting sa usa ka tunga nga direksyon.
Usa ka maximum ug zero
Karon atong sulayan ang pag-adjust sa maximum sa radiation pattern ngadto sa direksyon $inline$phi_1=10°$inline$ ug sa samang higayon pugngan ang signal gikan sa direksyon $inline$phi_2=-5°$inline$. Aron mahimo kini, kinahanglan nimo nga ibutang ang DN zero alang sa katugbang nga anggulo. Mahimo nimo kini sama sa mosunod:
$$display$$textbf{w}=textbf{s}_1-frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{N}textbf{s}_2$$display$$
diin $inline$textbf{s}_1 = textbf{s}(10°)$inline$, ug $inline$textbf{s}_2 = textbf{s}(-5°)$inline$.
Ang geometriko nga kahulogan sa pagpili sa usa ka gibug-aton nga vector mao ang mosunod. Gusto namon kini nga vector w adunay pinakataas nga projection sa $inline$textbf{s}_1$inline$ ug sa samang higayon orthogonal sa vector $inline$textbf{s}_2$inline$. Ang vector nga $inline$textbf{s}_1$inline$ mahimong irepresentar isip duha ka termino: collinear vector $inline$textbf{s}_2$inline$ ug orthogonal vector $inline$textbf{s}_2$inline$. Aron matagbaw ang pahayag sa problema, kinahanglan nga pilion ang ikaduha nga sangkap ingon usa ka vector sa mga coefficient sa gibug-aton w. Ang collinear component mahimong kwentahon pinaagi sa pagproyekto sa vector $inline$textbf{s}_1$inline$ ngadto sa normalized vector $inline$frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}$inline$ gamit ang scalar product.
$$display$$textbf{s}_{1||}=frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{sqrt{N}} $$display$$
Subay niini, ang pagkuha sa iyang collinear component gikan sa orihinal nga phasing vector $inline$textbf{s}_1$inline$, makuha namo ang gikinahanglan nga weight vector.
Pipila ka dugang nga mga nota
- Bisan asa sa ibabaw, akong giwala ang isyu sa pag-normalize sa gibug-aton nga vector, i.e. ang gitas-on niini. Busa, ang pag-normalize sa gibug-aton nga vector wala makaapekto sa mga kinaiya sa antenna array radiation pattern: ang direksyon sa nag-unang maximum, ang gilapdon sa main lobe, ug uban pa. Mahimo usab nga ipakita nga kini nga normalisasyon dili makaapekto sa SNR sa output sa spatial processing unit. Niining bahina, kung gikonsiderar ang mga algorithm sa pagproseso sa spatial nga signal, kasagaran nga gidawat namon ang usa ka yunit nga normalisasyon sa gibug-aton nga vector, i.e. $inline$textbf{w}^Htextbf{w}=1$inline$
- Ang mga posibilidad sa pagporma sa usa ka sumbanan sa usa ka antenna array gitino sa gidaghanon sa mga elemento N. Ang mas daghang elemento, mas lapad ang mga posibilidad. Ang mas daghang ang-ang sa kagawasan sa pagpatuman sa spatial nga pagproseso sa gibug-aton, mas daghang mga kapilian kung unsaon "pag-twist" ang gibug-aton nga vector sa N-dimensional nga luna.
- Kung nakadawat ug mga pattern sa radiation, ang array sa antenna wala sa pisikal, ug kining tanan anaa lamang sa "imagination" sa computing unit nga nagproseso sa signal. Kini nagpasabot nga sa samang higayon posible nga mag-synthesize sa daghang mga pattern ug independente nga magproseso sa mga signal gikan sa lainlaing direksyon. Sa kaso sa transmission, ang tanan medyo mas komplikado, apan posible usab ang pag-synthesize sa daghang mga DN aron mapasa ang lainlaing mga sapa sa datos. Kini nga teknolohiya sa mga sistema sa komunikasyon gitawag .
- Gamit ang gipresentar nga matlab code, mahimo nimong dulaon ang DN sa imong kaugalingon
code% antenna array settings N = 10; % number of elements d = 0.5; % period of antenna array wLength = 1; % wavelength mode = 'receiver'; % receiver or transmitter % weights of antenna array w = ones(N,1); % w = 0.5 + 0.3*cos(2*pi*((0:N-1)-0.5*(N-1))/N).'; % w = 0.5 - 0.3*cos(2*pi*((0:N-1)-0.5*(N-1))/N).'; % w = exp(2i*pi*d/wLength*sin(10/180*pi)*(0:N-1)).'; % b = 0.5; w = b*exp(2i*pi*d/wLength*sin(+10/180*pi)*(0:N-1)).' + (1-b)*exp(2i*pi*d/wLength*sin(-5/180*pi)*(0:N-1)).'; % b = 0.5; w = b*exp(2i*pi*d/wLength*sin(+3/180*pi)*(0:N-1)).' + (1-b)*exp(2i*pi*d/wLength*sin(-3/180*pi)*(0:N-1)).'; % s1 = exp(2i*pi*d/wLength*sin(10/180*pi)*(0:N-1)).'; % s2 = exp(2i*pi*d/wLength*sin(-5/180*pi)*(0:N-1)).'; % w = s1 - (1/N)*s2*s2'*s1; % w = s1; % normalize weights w = w./sqrt(sum(abs(w).^2)); % set of angle values to calculate pattern angGrid_deg = (-90:0.5:90); % convert degree to radian angGrid = angGrid_deg * pi / 180; % calculate set of steerage vectors for angle grid switch (mode) case 'receiver' s = exp(2i*pi*d/wLength*bsxfun(@times,(0:N-1)',sin(angGrid))); case 'transmitter' s = exp(-2i*pi*d/wLength*bsxfun(@times,(0:N-1)',sin(angGrid))); end % calculate pattern y = (abs(w'*s)).^2; %linear scale plot(angGrid_deg,y/max(y)); grid on; xlim([-90 90]); % log scale % plot(angGrid_deg,10*log10(y/max(y))); % grid on; % xlim([-90 90]);
Unsang mga problema ang masulbad gamit ang adaptive antenna array?
Labing maayo nga pagdawat sa wala mailhi nga signalKung ang direksyon sa pag-abot sa signal wala mahibal-an (ug kung ang channel sa komunikasyon multipath, sa kasagaran adunay daghang mga direksyon), nan pinaagi sa pag-analisar sa signal nga nadawat sa antenna array, posible nga maporma ang usa ka kamalaumon nga gibug-aton nga vector. w aron ang SNR sa output sa spatial processing unit mahimong maximum.
Labing maayo nga pagdawat sa signal batok sa kasaba sa backgroundDinhi ang problema gipresentar ingon sa mosunod: ang spatial nga mga parameter sa gipaabot nga mapuslanon nga signal nahibal-an, apan adunay mga tinubdan sa pagpanghilabot sa gawas nga palibot. Gikinahanglan nga ma-maximize ang SINR sa output sa AP, nga maminusan ang impluwensya sa interference sa pagdawat sa signal kutob sa mahimo.
Labing maayo nga pagpadala sa signal sa tiggamitNasulbad kini nga problema sa mga sistema sa komunikasyon sa mobile (4G, 5G), ingon man sa Wi-Fi. Yano ang kahulogan: sa tabang sa mga espesyal nga signal sa piloto sa channel sa feedback sa user, ang spatial nga mga kinaiya sa channel sa komunikasyon gisusi, ug sa basehan niini, gipili ang vector sa weighting coefficients nga kamalaumon alang sa transmission.
Spatial multiplexing sa mga sapa sa datosAng mga adaptive antenna arrays nagtugot sa pagpadala sa data ngadto sa daghang mga tiggamit sa samang higayon sa samang frequency, nga nagporma og indibidwal nga sumbanan alang sa matag usa kanila. Kini nga teknolohiya gitawag nga MU-MIMO ug karon aktibo nga gipatuman (ug bisan asa na) sa mga sistema sa komunikasyon. Ang posibilidad sa spatial multiplexing gihatag, pananglitan, sa 4G LTE mobile communication standard, IEEE802.11ay Wi-Fi standard, ug 5G mobile communication standards.
Virtual antenna arrays para sa mga radarAng mga digital antenna arrays nagpaposible, gamit ang ubay-ubay nga pagpasa sa mga elemento sa antenna, aron maporma ang usa ka virtual antenna array nga mas dako ang gidak-on alang sa pagproseso sa signal. Ang usa ka virtual nga grid adunay tanan nga mga kinaiya sa usa ka tinuod, apan nagkinahanglan og gamay nga hardware aron ipatuman.
Pagbanabana sa mga parametro sa mga tinubdan sa radiationAng adaptive antenna arrays nagtugot sa pagsulbad sa problema sa pagbanabana sa gidaghanon, gahum, mga tinubdan sa emisyon sa radyo, magtukod ug estadistika nga koneksyon tali sa mga signal gikan sa lain-laing mga tinubdan. Ang nag-unang bentaha sa adaptive antenna arrays niining butanga mao ang abilidad sa super-resolve sa duol nga mga tinubdan sa radiation. Mga gigikanan, ang angular nga gilay-on tali sa kung diin mas gamay kaysa sa gilapdon sa panguna nga lobe sa pattern sa radiation sa antenna array (). Nag-una kini nga posible tungod sa representasyon sa vector sa signal, ang iladong modelo sa signal, ingon man ang apparatus sa linear mathematics.
Salamat sa imong pagtagad.
Source: www.habr.com