Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)

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Aghju passatu l'ultimi anni à ricercà è à creà diversi algoritmi per l'elaborazione di u signale spaziale in arrays di antenna adattativa, è cuntinueghjanu à fà cusì cum'è parte di u mo travagliu attuale. Quì mi piacerebbe sparte a cunniscenza è i trucchi chì aghju scupertu per mè stessu. Spergu chì questu serà utile per e persone chì cumincianu à studià sta zona di trasfurmazioni di signali o quelli chì sò simpliciamente interessati.

Cosa hè un array d'antenna adattativa?

Array d'antenne - questu hè un inseme di elementi di l'antenna posti in u spaziu in qualchì modu. Una struttura simplificata di l'antenna adattativa, chì avemu da cunsiderà, pò esse rapprisintata in a forma seguente:
Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)

I matrici di antenne adattivi sò spessu chjamati antenne "intelligenti" (Antenna intelligente). Ciò chì rende un array d'antenna "intelligente" hè l'unità di trasfurmazione di u signale spaziale è l'algoritmi implementati in questu. Questi algoritmi analizanu u signale ricevutu è formanu un inseme di coefficienti di ponderazione $inline$w_1...w_N$inline$, chì determinanu l'amplitude è a fase iniziale di u signale per ogni elementu. A distribuzione amplitude-fase data determina mudellu di radiazzioni tuttu u lattice in tuttu. A capacità di sintetizà un mudellu di radiazione di a forma necessaria è cambià durante u processu di signale hè una di e caratteristiche principali di l'antenna adattativa, chì permette di risolve una larga gamma di prublemi. gamma di compiti. Ma prima cosa prima.

Cumu hè furmatu u mudellu di radiazione?

mudellu direzzione caratterizeghja a putenza di signale emessa in una certa direzzione. Per simplicità, assumemu chì l'elementi di lattice sò isotropichi, i.e. per ognuna di elli, a putenza di u signale emissu ùn dipende micca da a direzzione. L'amplificazione o l'attenuazione di a putenza emessa da a griglia in una certa direzzione hè ottenuta per via interferenza Onde elettromagnetiche emesse da vari elementi di l'antenna array. Un mudellu d'interferenza stabile per l'onda elettromagnetica hè pussibule solu s'elli cuerenza, i.e. a diferenza di fase di i signali ùn deve micca cambià cù u tempu. Ideale, ogni elementu di a matrice di l'antenna deve radiate signalu armonicu nantu à a stessa freccia di trasportu $inline$f_{0}$inline$. In ogni casu, in pratica, unu deve travaglià cù segnali narrowband chì anu un spettru di larghezza finita $inline$Delta f << f_{0}$inline$.
Chì tutti l'elementi AR emettenu u listessu signalu cù amplitude cumplessa $inline$x_n(t)=u(t)$inline$. Allora nantu luntani à u ricevitore, u signale ricevutu da l 'elementu n-th pò esse rapprisintatu in analiticu forma:

$$display$$a_n(t) = u(t-tau_n)e^{i2pi f_0(t-tau_n)}$$display$$

induve $inline$tau_n$inline$ hè u ritardu in a propagazione di u signale da l'elementu di l'antenna à u puntu di ricezione.
Un tali signale hè "quasi-armonica", è per suddisfà a cundizione di cuerenza, hè necessariu chì u ritardu massimu in a propagazione di l'onda elettromagnetica trà ogni dui elementi hè assai menu di u tempu caratteristicu di cambiamentu in l'envelope di signale $inline$T$inline$, i.e. $inline$u(t-tau_n) ≈ u(t-tau_m)$inline$. Cusì, a cundizione per a coerenza di un signalu di banda stretta pò esse scritta cusì:

$$display$$T≈frac{1}{Delta f}>>frac{D_{max}}{c}=max(tau_k-tau_m) $$display$$

induve $inline$D_{max}$inline$ hè a distanza massima trà elementi AR, è $inline$с$inline$ hè a vitezza di a luce.

Quandu un signalu hè ricevutu, a sommazione coherente hè realizata digitalmente in l'unità di processazione spaziale. In questu casu, u valore cumplessu di u signale digitale à l'output di stu bloccu hè determinatu da l'espressione:

$$display$$y=sum_{n=1}^Nw_n^*x_n$$display$$

Hè più còmuda di rapprisintà l'ultima espressione in a forma pruduttu di punti Vettori complessi N-dimensionali in forma di matrice:

$$display$$y=(textbf{w},textbf{x})=textbf{w}^Htextbf{x}$$display$$

induve w и x sò vettori di colonna, è $inline$(.)^H$inline$ hè l'operazione Coniugazione ermitiana.

A rapprisintazioni vettoriali di i signali hè unu di i basi di u travagliu cù arrays d'antenna, perchè spessu permette di evità calculi matematichi ingombranti. Inoltre, identificà un signalu ricevutu in un certu momentu in u tempu cù un vettore spessu permette di astrazione da u sistema fisicu reale è capisce ciò chì esattamente succede da u puntu di vista di a geometria.

Per calculà u mudellu di radiazione di un array d'antenna, avete bisognu di "lanciare" mentalmente è sequenziale un set di onde piane da tutte e direzioni pussibuli. In questu casu, i valori di l'elementi vettoriali x pò esse rapprisintatu in a forma seguente:

$$display$$x_n=s_n=exp{-i(textbf{k}(phi,theta),textbf{r}_n)}$$display$$

induve k - vettore d'onda, $inline$phi$inline$ è $inline$theta$inline$ – angolo di azimuth и angolo di elevazione, chì caratterizeghja a direzzione di l'arrivu di una onda piana, $inline$textbf{r}_n$inline$ hè a coordenata di l'elementu di l'antenna, $inline$s_n$inline$ hè l'elementu di u vettore di fasa. s onda piana con vettore d'onda k (in a literatura inglese u vettore di phasing hè chjamatu steerage vector). Dipendenza di l'amplitude quadrata di a quantità y da $inline$phi$inline$ è $inline$theta$inline$ determina u mudellu di radiazione di l'array d'antenna per a ricezione per un vettore datu di coefficienti di ponderazione w.

Caratteristiche di u mudellu di radiazione di l'antenna

Hè cunvenutu per studià e proprietà generale di u mudellu di radiazione di l'antenna array nantu à un array d'antenna equidistante lineale in u pianu horizontale (vale à dì, u mudellu dipende solu da l'angolo azimutale $inline$phi$inline$). Conveniente da dui punti di vista: calculi analitici è presentazione visuale.

Calculemu u DN per un vettore di pesu unitario ($inline$w_n=1, n = 1 ... N$inline$), seguitu a descrizzione Lingua avvicinamentu.
Matematica quìArrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)
Proiezzione di u vettore d'onda nantu à l'asse verticale: $inline$k_v=-frac{2pi}{lambda}sinphi$inline$
Coordenada verticale di l'elementu di l'antenna cù l'indice n: $inline$r_{nv}=(n-1)d$inline$
d - periodu di matrice di antenna (distanza trà elementi adiacenti), λ - lunghezza d'onda. Tutti l'altri elementi vettoriali r sò uguali à zero.
U signale ricevutu da l'antenna array hè registratu in a forma seguente:

$$display$$y=sum_{n=1}^{N}1 ⋅exp{i2pi nfrac{d}{lambda}sinphi}$$display$$

Applichemu a formula per sume di progressione geomètrica и Rappresentazione di funzioni trigonometriche in termini di espunenti cumplessi :

$$display$$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}$$display$$


In u risultatu, avemu:

$$display$$F(phi)=|y|^2=frac{sin^2(pi frac{Nd}{lambda}sinphi)}{sin^2(pi frac{d}{lambda}sinphi)} $ $display$$

Frequency of radiation pattern

U mudellu di radiazione di l'antenna resultante hè una funzione periodica di u senu di l'angulu. Questu significa chì à certi valori di u rapportu d/λ hà massimi di diffrazione (addizionali).
Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)Un mudellu di radiazione micca standardizatu di l'array d'antenna per N = 5
Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)U mudellu di radiazione nurmalizatu di l'array d'antenna per N = 5 in u sistema di coordenate polari

A pusizione di i "detectori di diffrazione" pò esse vistu direttamente da formule per DN. Tuttavia, avemu da pruvà à capisce da induve venenu fisicamenti è geomètricamenti (in u spaziu N-dimensionale).

Elementi fasi vettore s sò espunenti cumplessi $inline$e^{iPsi n}$inline$, i cui valori sò determinati da u valore di l'angulu generalizatu $inline$Psi = 2pi frac{d}{lambda}sinphi$inline$. Se ci sò dui anguli generalizati chì currispundenu à diverse direzzione di l'arrivu di una onda piana, per quale $inline$Psi_1 = Psi_2 + 2pi m$inline$, allora questu significa duie cose:

  • Fisicamente: I fronti d'onda piana chì venenu da queste direzzione inducenu distribuzioni identiche di amplitude-fase di oscillazioni elettromagnetiche nantu à l'elementi di l'antenna array.
  • Geometricamente: vettori di fasi perchè sti dui direzzione coincidenu.

E direzzione di l'arrivu di l'onda ligati in questu modu sò equivalenti da u puntu di vista di l'array di l'antenna è sò indistinguibili l'una di l'altru.

Cumu determinà a regione di l'anguli in quale solu un massimu principale di u DP si trova sempre? Facemu questu in a vicinanza di l'azimut zero da e seguenti considerazioni: a magnitudine di u sfasamentu trà dui elementi adiacenti deve esse in a gamma da $inline$-pi$inline$ à $inline$pi$inline$.

$$display$$-pi<2pifrac{d}{lambda}sinphi

Risolviu sta inuguaglianza, avemu a cundizione per a regione di unicità in a vicinanza di cero:

$$display$$|sinphi|

Pò esse vistu chì a dimensione di a regione di unicità in l'angolo dipende da a relazione d/λ... Sì d = 0.5λ, allura ogni direzzione di l'arrivu di u signale hè "individuu", è a regione di unicità copre tutta a gamma di anguli. Se d = 2.0λ, allura e direzzione 0, ± 30, ± 90 sò equivalenti. I lobi di diffrazione appariscenu nantu à u mudellu di radiazione.

Di genere, i lobi di diffrazione sò cercati per esse suppressi cù elementi di l'antenna direzionale. In questu casu, u mudellu di radiazione cumpletu di l'array di l'antenna hè u pruduttu di u mudellu di un elementu è una serie di elementi isotropici. I paràmetri di u mudellu di un elementu sò generalmente scelti nantu à a cundizione per a regione di unambiguità di l'array di l'antenna.

Larghezza di lobi principali

Ampiamente cunnisciutu Formula ingegneria per a stima di a larghezza di u lobu principale di un sistema di antenna: $inline$Delta phi ≈ frac{lambda}{D}$inline$, induve D hè a dimensione caratteristica di l'antenna. A furmula hè aduprata per parechji tipi di antenne, cumpresi specchi. Dimustremu chì hè ancu validu per arrays d'antenna.

Determinemu a larghezza di u lòbulu principale da i primi zeri di u mudellu in a vicinanza di u massimu principale. Numeratore espressioni per $inline$F(phi)$inline$ sparisce quandu $inline$sinphi=mfrac{lambda}{dN}$inline$. I primi zeri currispondenu à m = ±1. Cridendu $inline$frac{lambda}{dN}<<1$inline$ avemu $inline$Delta phi = 2frac{lambda}{dN}$inline$.

Di genere, a larghezza di u mudellu di direttività di l'antenna hè determinata da u livellu di a mità di putenza (-3 dB). In questu casu, utilizate l'espressione:

$$display$$Delta phi≈0.88frac{lambda}{dN}$$display$$

Esempiu:Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)

A larghezza di u lòbulu principale pò esse cuntrullata mettendu diversi valori di ampiezza per i coefficienti di ponderazione di l'antenna. Cunsideremu trè distribuzioni:

  • Distribuzione uniforme di ampiezza (pesi 1): $inline$w_n=1$inline$.
  • Valeurs d'amplitude décroissantes vers les bords du réseau (pesos 2): $inline$w_n=0.5+0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$
  • Valeurs d'amplitude augmentant vers les bords du réseau (pesos 3): $inline$w_n=0.5-0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$

A figura mostra i mudelli di radiazione normalizati risultanti nantu à una scala logaritmica:Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)
I seguenti tendenzi ponu esse tracciati da a figura: a distribuzione di l'amplitude di coefficienti di pesu chì diminuite versu i bordi di l'array porta à un allargamentu di u lòbulu principale di u mudellu, ma una diminuzione di u livellu di i lobi laterali. I valori di l'amplitude chì aumentanu versu i bordi di l'array di l'antenna, à u cuntrariu, portanu à un restringimentu di u lòbulu principale è un aumentu di u livellu di i lobi laterali. Hè cunvene cunsiderà i casi di limitazione quì:

  1. L'amplitude di i coefficienti di ponderazione di tutti l'elementi eccettu l'estremi sò uguali à zero. I pesi per l'elementi più esterni sò uguali à unu. In questu casu, u lattice diventa equivalente à un AR di dui elementi cù un periodu D = (N-1)d. Ùn hè micca difficiule d'estimà a larghezza di u petale principale cù a formula presentata sopra. In questu casu, i pareti laterali diventeranu in massimi di diffrazione è allineanu cù u massimu principale.
  2. U pesu di l'elementu cintrali hè uguali à unu, è tutti l'altri sò uguali à cero. In questu casu, avemu essenzialmente ricevutu una antenna cù un mudellu di radiazione isotropicu.

Direzzione di u massimu principale

Allora, avemu vistu cumu pudete aghjustà a larghezza di u lòbulu principale di l'AP AP. Avà vedemu cumu guidà a direzzione. Ricordemu espressione vettoriale per u signale ricevutu. Vulemu chì u massimu di u mudellu di radiazione guardà in una certa direzzione $inline$phi_0$inline$. Questu significa chì u putere massimu deve esse ricevutu da questa direzzione. Questa direzzione currisponde à u vettore di fasa $inline$textbf{s}(phi_0)$inline$ in N-spaziu vettoriali dimensionale, è a putenza ricevuta hè definita cum'è u quadru di u pruduttu scalare di stu vettore di fasi è u vettore di coefficienti di ponderazione. w. U pruduttu scalare di dui vettori hè massimu quandu elli collineare, i.e. $inline$textbf{w}=beta textbf{s}(phi_0)$inline$, induve β - qualchì fattore di normalizazione. Cusì, se scegliemu u vettore di pesu uguale à u vettore di fasi per a direzzione necessaria, roteremu u massimu di u mudellu di radiazione.
Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)
Cunsiderate i seguenti fatturi di ponderazione cum'è un esempiu: $inline$textbf{w}=textbf{s}(10°)$inline$

$$display$$w_n=exp{i2pifrac{d}{lambda}(n-1)sin(10pi/180)}$$display$$

In u risultatu, avemu un mudellu di radiazione cù u massimu principale in a direzzione di 10 °.

Avà applicà i stessi coefficienti di ponderazione, ma micca per a ricezione di signale, ma per a trasmissione. Hè vale a pena cunsiderà quì chì quandu trasmette un signalu, a direzzione di u vettore d'onda cambia à u cuntrariu. Questu significa chì l'elementi vettore di fasatura per a ricezione è a trasmissione sò diffirenti in u signu di l'espunenti, i.e. sò interconnessi da a cunjugazione cumplessa. In u risultatu, uttene u massimu di u mudellu di radiazione per a trasmissione in a direzzione di -10 °, chì ùn coincide micca cù u massimu di u mudellu di radiazione per a ricezione cù i stessi coefficienti di pesu, hè necessariu applicà a cunjugazione cumplessa ancu à i coefficienti di pesu.
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A funzione descritta di a furmazione di mudelli per a ricezione è a trasmissione deve esse sempre tenuta in mente quandu travaglia cù arrays d'antenna.

Ghjuchemu cù u mudellu di radiazione

Parechji alti

Fighjemu u compitu di furmà dui massimi principali di u mudellu di radiazione in a direzzione: -5 ° è 10 °. Per fà questu, scegliemu cum'è vettore di pesu a somma ponderata di vettori di fasi per e direzzione currispundenti.

$$display$$textbf{w} = betatextbf{s}(10°)+(1-beta)textbf{s}(-5°)$$display$$

Arrays d'antenna adattativa: cumu funziona? (Basi)Ajustamentu di u rapportu β Pudete aghjustà u rapportu trà i petali principali. Quì dinò hè cunvenutu per fighjà ciò chì succede in u spaziu vettoriale. Se β hè più grande di 0.5, allora u vettore di coefficienti di ponderazione hè più vicinu s(10 °), altrimenti à s(-5°). U più vicinu hè u vettore di pesu à unu di i fasori, u più grande u pruduttu scalare currispundente, è dunque u valore di u DP massimu currispundente.
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In ogni casu, vale a pena cunsiderà chì i dui petali principali anu una larghezza finita, è se vulemu sintonizà in dui direzzione vicinu, allora sti petali si fusionanu in una, orientata versu una direzzione media.

Un massimu è zero

Avà pruvemu à aghjustà u massimu di u mudellu di radiazione à a direzzione $inline$phi_1=10°$inline$ è à u listessu tempu supprime u signale chì vene da a direzzione $inline$phi_2=-5°$inline$. Per fà questu, avete bisognu di stabilisce u DN zero per l'angolo currispundente. Pudete fà cusì cusì:

$$display$$textbf{w}=textbf{s}_1-frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{N}textbf{s}_2$$display$$

induve $inline$textbf{s}_1 = textbf{s}(10°)$inline$, è $inline$textbf{s}_2 = textbf{s}(-5°)$inline$.
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U significatu geomitricu di sceglie un vettore di pesu hè u seguitu. Vulemu stu vettore w avia una prughjezzione massima nantu à $inline$textbf{s}_1$inline$ è era à u listessu tempu ortugonale à u vettore $inline$textbf{s}_2$inline$. U vettore $inline$textbf{s}_1$inline$ pò esse rapprisintatu cum'è dui termini: un vettori collineari $inline$textbf{s}_2$inline$ è un vettori ortugonali $inline$textbf{s}_2$inline$. Per suddisfà a dichjarazione di u prublema, hè necessariu di selezziunà u sicondu cumpunente cum'è un vettore di coefficienti di ponderazione w. U cumpunente collinear pò esse calculatu prughjettendu u vettore $inline$textbf{s}_1$inline$ nantu à u vettore nurmalizatu $inline$frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}$inline$ usendu u pruduttu scalare.

$$display$$textbf{s}_{1||}=frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{sqrt{N}} $$display$$

Di conseguenza, sottraendu a so cumpunente collineare da u vettore di fasa originale $inline$textbf{s}_1$inline$, ottenemu u vettore di pesu necessariu.
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Alcune note supplementari

  1. In ogni locu sopra, aghju omesso u prublema di nurmalizà u vettore di pesu, i.e. a so lunghezza. Dunque, a normalizazione di u vettore di pesu ùn hà micca affettatu e caratteristiche di u mudellu di radiazione di l'antenna: a direzzione di u massimu principale, a larghezza di u lòbulu principale, etc. Pò esse ancu dimustratu chì sta nurmalizazione ùn affetta micca u SNR à l'output di l'unità di trattamentu spaziale. In questu rispettu, quandu cunsiderà l'algoritmi di trasfurmazioni di signali spaziali, generalmente accettemu una normalizazione unità di u vettore di pesu, i.e. $inline$textbf{w}^Htextbf{w}=1$inline$
  2. E pussibulità di furmà un mudellu di un array d'antenna sò determinate da u numeru di elementi N. Più elementi, u più largu e pussibulità. Più gradi di libertà quandu implementate u processu di pesu spaziale, più opzioni per cumu "torce" u vettore di pesu in u spaziu N-dimensionale.
  3. Quandu riceve mudelli di radiazione, l'antenna array ùn esiste micca fisicamente, è tuttu questu esiste solu in a "imaginazione" di l'unità di calculu chì processa u signale. Questu significa chì à u stessu tempu hè pussibule sintetizà parechji mudelli è processà indipindentamente signali chì venenu da diverse direzzione. In u casu di trasmissioni, tuttu hè un pocu più cumplicatu, ma hè ancu pussibule sintetizà parechji DN per trasmette diversi flussi di dati. Sta tecnulugia in i sistemi di cumunicazione hè chjamata MIMO.
  4. Utilizendu u codice matlab presentatu, pudete ghjucà cù u DN stessu
    codice
    % 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]);

Chì prublemi ponu esse risolti cù un array d'antenna adattativa?

Ricezione ottimale di un signalu scunnisciutuSe a direzzione di l'arrivu di u signale hè scunnisciuta (è se u canali di cumunicazione hè multipath, ci sò parechje direzzione in generale), allora analizendu u signale ricevutu da l'antenna array, hè pussibule di furmà un vettore di pesu ottimali. w cusì chì u SNR à l'output di l'unità di trattamentu spaziale serà massimu.

Reception ottimale di u signale contr'à u rumore di fondoQuì u prublema hè pusatu cusì: i paràmetri spaziali di u signale utile previstu sò cunnisciuti, ma ci sò fonti d'interferenza in l'ambiente esternu. Hè necessariu di maximizà u SINR à l'output AP, minimizendu l'influenza di l'interferenza nantu à a ricezione di u signale quantu pussibule.

Trasmissione di signali ottimali à l'utilizatoriStu prublema hè risolta in sistemi di cumunicazione mobile (4G, 5G), è ancu in Wi-Fi. U significatu hè simplice: cù l'aiutu di signali piloti speciali in u canali di feedback di l'utilizatori, e caratteristiche spaziali di u canali di cumunicazione sò valutate, è nantu à a so basa, u vettore di coefficienti di ponderazione chì hè ottimali per a trasmissione hè sceltu.

Multiplexing spaziale di flussi di datiArrays d'antenna adattativa permettenu a trasmissione di dati à parechji utilizatori à u stessu tempu nantu à a listessa frequenza, furmendu un mudellu individuali per ognunu. Sta tecnulugia hè chjamata MU-MIMO è hè attualmente attivamente implementata (è in qualchì locu digià) in sistemi di cumunicazione. A pussibilità di multiplexing spaziale hè furnita, per esempiu, in u standard di cumunicazione mobile 4G LTE, u standard Wi-Fi IEEE802.11ay è i normi di cumunicazione mobile 5G.

Array di antenne virtuali per i radarI matrici di antenne digitali facenu pussibule, utilizendu parechji elementi di l'antenna di trasmissione, per furmà una matrice d'antenna virtuale di dimensioni significativamente più grande per u processu di signale. Una griglia virtuale hà tutte e caratteristiche di una vera, ma richiede menu hardware per implementà.

Stima di i paràmetri di e fonti di radiazioneL'antenna adattativa permette di risolve u prublema di stima di u numeru, a putenza, coordenate angulari fonti di emissioni radiu, stabilisce una cunnessione statistica trà i segnali da diverse fonti. U vantaghju principali di l'array di antenna adattativa in questa materia hè a capacità di super-risolve e fonti di radiazione vicine. Fonti, a distanza angulare trà quale hè menu di a larghezza di u lòbulu principale di u mudellu di radiazione di l'antenna (Limite di risoluzione Rayleigh). Questu hè principarmenti pussibule per via di a rapprisintazioni vettoriali di u signale, u mudellu di signale ben cunnisciutu, è ancu l'apparechju di matematica lineale.

Grazie per l'attenzione

Source: www.habr.com

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