Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)

Wê demê rojane.

Min van çend salên dawîn lêkolîn û afirandina algorîtmayên cihêreng ji bo pêvajoyek sînyala cîhê di rêzikên antenna adapteyî de derbas kir, û wekî beşek ji xebata xweya heyî berdewam dikim. Li vir ez dixwazim zanîn û hîleyên ku min ji xwe re keşf kirine parve bikim. Ez hêvî dikim ku ev ê ji bo kesên ku dest bi xwendina vê qada hilberîna sînyalê dikin an jî yên ku bi tenê eleqedar in kêrhatî be.

Array antenna adapteyî çi ye?

Array antenna - ev komek hêmanên antenna ye ku bi rengekî li cîhê têne danîn. Avahiyek sadekirî ya rêzika antenna adapteyî, ku em ê bifikirin, dikare di forma jêrîn de were temsîl kirin:
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)

Rêzikên antenna adapteyî bi gelemperî antên "aqilmend" têne binav kirin (antenna Smart). Tiştê ku array antenna "aqil" dike yekîneya hilberandina sînyala mekan û algorîtmayên ku tê de têne bicîh kirin e. Van algorîtmayan sînyala wergirtî analîz dikin û komek kêşeyên giranbûnê $inline$w_1…w_N$inline$ ava dikin, ku ji bo her hêmanek mezinahî û qonaxa destpêkê ya sînyalê diyar dikin. Dabeşkirina amplitude-qonaxa diyarkirî diyar dike modela radyasyonê tevaya lat bi tevayî. Kapasîteya sentezkirina şêwazek tîrêjê ya şeklê pêdivî û guheztina wê di dema hilberandina sînyalê de yek ji taybetmendiyên sereke yên rêzikên antenna adapteyî ye, ku destûrê dide çareserkirina gelek pirsgirêkan. range erkên. Lê pêşî tiştên pêşîn.

Modela tîrêjê çawa çêdibe?

Modela rêberî hêza sînyala ku di rêgezek diyarkirî de hatî derxistin diyar dike. Ji bo sadebûnê, em texmîn dikin ku hêmanên lat îsotropîk in, ango. ji bo her yek ji wan, hêza sînyala belavkirî bi rêgezê ve ne girêdayî ye. Zêdebûn an kêmbûna hêza ku ji hêla tîrêjê ve di rêgezek diyarkirî de tê derxistin ji ber acizkirin Pêlên elektromagnetîk ên ku ji hêla hêmanên cihêreng ên array antenna ve têne belav kirin. Ji bo pêlên elektromagnetîk qalibek destwerdana domdar tenê heke ew mimkun e hevrêzî, yanî ferqa qonaxa sînyalan divê bi demê re neguhere. Bi îdeal, divê her hêmanek rêza antenna radibe sînyala harmonik li ser heman frekansa hilgir $inline$f_{0}$inline$. Lêbelê, di pratîkê de pêdivî ye ku meriv bi îşaretên band teng ên xwedan spektrumek bi firehiya dawîn bixebite $inline$Delta f << f_{0}$inline$.
Bila hemî hêmanên AR bi heman sînyalê derxin amplitude tevlihev $inline$x_n(t)=u(t)$inline$. Piştre li ser dûr li wergir, sînyala ku ji hêmana n-emîn hatî wergirtin dikare tê de were temsîl kirin analîtîk şikil:

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

ku $inline$tau_n$inline$ derengiya belavbûna sînyalê ji hêmana antenê ber bi xala wergirtinê ye.
Nîşanek wisa ye "qûsî-aheng", û ji bo têrkirina şerta hevrêziyê, pêdivî ye ku derengiya herî zêde di belavbûna pêlên elektromagnetîk de di navbera her du hêmanan de ji dema taybetmendiya guherîna zerfa sînyalê $inline$T$inline$ pir kêmtir be, yanî. $inline$u(t-tau_n) ≈ u(t-tau_m)$inline$. Ji ber vê yekê, şertê ji bo hevrêziya nîşanek teng dikare bi vî rengî were nivîsandin:

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

ku $inline$D_{max}$inline$ dûrahiya herî zêde di navbera hêmanên AR de ye, û $inline$с$inline$ leza ronahiyê ye.

Dema ku sînyalek tê wergirtin, berhevokek hevgirtî bi dîjîtalî di yekîneya pêvajoyek cîh de tête kirin. Di vê rewşê de, nirxa tevlihev a sînyala dîjîtal li derana vê blokê ji hêla îfadeyê ve tê destnîşankirin:

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

Ew hêsantir e ku meriv bêjeya paşîn di formê de temsîl bike berhema xalî Vektorên tevlihev ên N-alî yên di forma matrixê de:

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

ko w и x vektorên stûnê ne, û $inline$(.)^H$inline$ operasyon e Têkiliya hermîtan.

Nûneratiya vektorê ya sînyalan yek ji wan bingehîn e dema ku bi arrayên antenna re dixebitin, ji ber bi gelemperî dihêle hûn ji hesabên matematîkî yên dijwar dûr bikevin. Wekî din, nasîna nîşanek ku di demek diyarkirî de bi vektorek hatî wergirtin bi gelemperî dihêle ku meriv ji pergala laşî ya rastîn veqetîne û fêm bike ka bi rastî ji hêla geometriyê ve çi diqewime.

Ji bo hesabkirina şêwaza tîrêjê ya rêzek antenna, hûn hewce ne ku bi zihniyetî û rêzikî komekê "destpêk bikin". pêlên balafiran ji hemû aliyên gengaz. Di vê rewşê de, nirxên hêmanên vektorê x dikare di forma jêrîn de were temsîl kirin:

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

ko k - vektora pêlê, $inline$phi$inline$ û $inline$theta$inline$ - goşeya asîmut и goşeya bilindbûnê, arastekirina pêla balafirê diyar dike, $inline$textbf{r}_n$inline$ koordînata hêmana antenayê ye, $inline$s_n$inline$ hêmana vektora qonaxê ye. s pêla balafirê bi vektora pêlê k (di edebiyata îngilîzî de vektora qonaxê jê re vektora steerage tê gotin). Girêdayîbûna mezinahiya çargoşe ya mîqdarê y ji $inline$phi$inline$ û $inline$theta$inline$ şêweya tîrêjê ya rêza antenayê ji bo wergirtinê ji bo vektorek diyarkirî ya hevberên giranbûnê diyar dike. w.

Taybetmendiyên şêwaza tîrêjê ya antenna

Lêkolînkirina taybetmendiyên gelemperî yên şêwaza tîrêjê ya rêzikên antenna li ser rêzek antenna hevdûr a xêzikî di balafira horizontî de hêsan e (ango, nimûne tenê bi goşeya asîmutal $inline$phi$inline$ ve girêdayî ye). Ji du xalan re hêsan e: hesabên analîtîk û pêşandana dîtbar.

Werin em DN-ya ji bo vektora giraniya yekîneyê ($inline$w_n=1, n = 1 ... N$inline$) bihesibînin mezintir nêzhatin.
Math li virRêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)
Pêşniyara vektora pêlê li ser eksê vertîkal: $inline$k_v=-frac{2pi}{lambda}sinphi$inline$
Koordînata vertîkalî ya hêmana antenê ya bi nîşana n: $inline$r_{nv}=(n-1)d$inline$
Ev e d - heyama rêza antenna (dûrahiya di navbera hêmanên cîran de), λ - dirêjahiya pêlê. Hemî hêmanên vektor ên din r wek sifir in.
Nîşana ku ji hêla array antenna ve hatî wergirtin di forma jêrîn de tête tomar kirin:

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

Ka em formula ji bo bicîh bînin berhevokên pêşveçûna geometrîk и temsîlkirina fonksiyonên trîgonometrîk di warê deqên tevlihev de :

$$display$$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}$$display$$


Di encamê de em distînin:

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

Frequency pattern tîrêjê

Nimûneya tîrêjê ya array antenna ya ku di encamê de tê fonksiyonek periyodîk a sinoya goşeyê ye. Ev tê vê wateyê ku di hin nirxên rêjeyê de d/λ maxima wê ya difraksiyonê (zêde) heye.
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)Nimûneya tîrêjê ya ne-standardkirî ya rêza antenna ji bo N = 5
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)Nimûneya tîrêjê ya normalkirî ya rêza antenna ji bo N = 5 di pergala hevrêziya polar de

Helwesta "detektorên difraksîyonê" dikare rasterast ji were were dîtin forgul ji bo DN. Lêbelê, em ê hewl bidin ku fêm bikin ku ew bi fîzîkî û geometrîkî (li qada N-dimensîyonî) ji ku derê têne.

Elektrîkê qonaxkirin vektor s nîşangirên tevlihev in $inline$e^{iPsi n}$inline$, nirxên wan ji hêla nirxa goşeya giştîkirî $inline$Psi = 2pi frac{d}{lambda}sinphi$inline$ ve têne destnîşankirin. Ger du goşeyên giştîkirî yên ku li gorî rêgezên cûda yên gihîştina pêlek balafirê ne, ji bo wan $inline$Psi_1 = Psi_2 + 2pi m$inline$ hene, wê hingê ev tê wateya du tiştan:

  • Fîzîkî: eniyên pêlên balafirê yên ku ji van rêgezan têne dabeşkirinên amplitude-qonaxa yeksan ên levhatinên elektromagnetîk ên li ser hêmanên rêzika antenna dikin.
  • Geometrîkî: vektorên qonaxkirinê ji ber ku ev her du rê li hev tên.

Rêgezên gihîştina pêlê yên bi vî rengî ve girêdayî ji hêla rêza antenna ve hevwate ne û ji hev nayên cuda kirin.

Meriv çawa devera goşeyan diyar dike ku tenê yek herî zêde ya sereke ya DP-ê her gav tê de ye? Werin em vê yekê li dor asîmuta sifir ji nihêrînên jêrîn bikin: mezinahiya guheztina qonaxê ya di navbera du hêmanên cîran de divê di navbera $inline$-pi$inline$ heya $inline$pi$inline$ de be.

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

Ji bo çareserkirina vê newekheviyê, em şertê ji bo herêma bêhempa ya li dora sifirê digirin:

$$display$$|sinphi|

Dikare were dîtin ku mezinahiya devera bêhempa ya di goşeyê de bi pêwendiyê ve girêdayî ye d/λ. Ger d = 0.5λ, wê hingê her rêgezek gihîştina sînyalê "ferdî" ye, û devera bêhempa hemî rêzika goşeyan digire. Ger d = 2.0λ, wê demê rêwerzên 0, ±30, ±90 hevwate ne. Li ser şêweya tîrêjê lobên difractionê xuya dibin.

Bi gelemperî, lobên difraksîyonê têne xwestin ku bi karanîna hêmanên antenna rêwerzan werin tepisandin. Di vê rewşê de, nexşeya tîrêjê ya bêkêmasî ya rêzika antenna hilbera şêweya yek elementek û komek hêmanên îzotropîk e. Parametreyên şêwaza yek elementê bi gelemperî li ser bingeha rewşa devera nezelaliya rêza antenna têne hilbijartin.

Firehiya lobê ya sereke

Bi berfirehî tê zanîn Formula endezyariyê ya ji bo texmînkirina firehiya lobêya sereke ya pergala antenayê: $inline$Delta phi ≈ frac{lambda}{D}$inline$, ku D mezinahiya taybetmendiya antenayê ye. Formul ji bo cûrbecûr antênan, tevî yên neynikê, tê bikar anîn. Ka em nîşan bidin ku ew ji bo arrayên antenna jî derbasdar e.

Ka em firehiya lobêya sereke bi sifirên yekem ên nimûneyê li dora herî zêde ya sereke diyar bikin. Numerator îfadeyan ji bo $inline$F(phi)$inline$ dema ku $inline$sinphi=mfrac{lambda}{dN}$inline$ winda dibe. Sifirên yekem bi m = ± 1 re têkildar in. Bawer kirin $inline$frac{lambda}{dN}<<1$inline$ em $inline$Delta phi = 2frac{lambda}{dN}$inline$ distînin.

Bi gelemperî, firehiya şêwaza rêwerziya antenna ji hêla asta nîv-hêzê (-3 dB) ve tê destnîşankirin. Di vê rewşê de, îfadeyê bikar bînin:

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

Nimûne:Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)

Firehiya lobêya sereke dikare bi danîna nirxên cûda yên amplitudê ji bo hevrêzên giraniya rêza antenna were kontrol kirin. Werin em sê dabeşan bifikirin:

  • Dabeşkirina amplitudê yekgirtî (giraniyên 1): $inline$w_n=1$inline$.
  • Nirxên amplitudê ber bi keviyên xêzikê kêm dibin (giraniyên 2): $inline$w_n=0.5+0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$
  • Nirxên amplitudê berbi keviyên tîrêjê zêde dibin (giraniyên 3): $inline$w_n=0.5-0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$

Di jimarê de qalibên tîrêjê yên normalkirî yên ku têne encamdan li ser pîvanek logarîtmîkî nîşan dide:Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)
Meylên jêrîn dikarin ji jimarê werin şopandin: Dabeşkirina mezinahiya hevsengiya giraniyê ku berbi keviyên rêzê kêm dibe dibe sedema berfirehbûna lobêya sereke ya nimûneyê, lê kêmbûna asta lobên alîgir. Nirxên amplitudê ku berbi keviyên rêza antenna zêde dibin, berevajî vê, dibe sedema tengbûna lobêya sereke û zêdebûna asta lobên alîgir. Li vir hêsan e ku meriv rewşên sînordar bihesibîne:

  1. Ji xeynî yên giran, mezinahiya hevberên giraniya hemû hêmanan bi sifirê re wekhev in. Giraniyên hêmanên herî derve bi yek in. Di vê rewşê de, lat bi serdemek AR-a du-hêmanek wekhev dibe D = (N-1)d. Bi karanîna formula ku li jor hatî pêşkêş kirin ne dijwar e ku meriv firehiya pelika sereke texmîn bike. Di vê rewşê de, dîwarên alî dê veguherînin maxima difractionê û bi herî zêde ya sereke re hevûdu bikin.
  2. Giraniya hêmana navendî bi yek e, û yên din jî wekî sifir in. Di vê rewşê de, me bi bingehîn yek antenek bi şêwazek tîrêjê ya îsotropîk wergirt.

Direction of herî zêde sereke

Ji ber vê yekê, me nihêrî ka hûn çawa dikarin firehiya lobêya sereke ya AP AP-ê rast bikin. Naha em bibînin ka meriv çawa rêve dibe. Em bînin bîra xwe îfadeya vektor ji bo sînyala wergirtî. Werin em bixwazin ku herî zêde şêwaza tîrêjê li rêyek diyar binêre $inline$phi_0$inline$. Ev tê wê wateyê ku hêza herî zêde divê ji vî alî ve were wergirtin. Ev rênîşandan bi vektora qonaxê $inline$textbf{s}(phi_0)$inline$ re têkildar e N-Mekanê vektorê dimensîyonî, û hêza wergirtî wekî çargoşeya hilbera skaler a vê vektora qonaxkirinê û vektora hevberên giranbûnê tê pênase kirin. w. Berhema skalar a du vektoran dema ku ew herî zêde ye collinear, yanî $inline$textbf{w}=beta textbf{s}(phi_0)$inline$, li ku β - hin faktora normalîzekirinê. Ji ber vê yekê, heke em vektora giraniyê bi vektora qonaxê re ji bo arasteya pêwîst hilbijêrin, em ê herî zêde şêwaza tîrêjê bizivirînin.
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)
Faktorên giraniyê yên jêrîn wekî mînakek bifikirin: $inline$textbf{w}=textbf{s}(10°)$inline$

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

Wekî encamek, em nexşeyek tîrêjê ya herî zêde ya sereke di rêça 10 ° de digirin.

Naha em heman kêşeyên giraniyê bicîh dikin, lê ne ji bo wergirtina sînyalê, lê ji bo veguheztinê. Li vir hêja ye ku were fikirîn ku dema ku îşaretek vediguhezîne, rêgeza vektora pêlê berevajî diguheze. Ev tê wê wateyê ku hêmanên vektora qonaxkirinê ji bo wergirtin û veguheztinê ew di nîşana nîşanderê de ji hev cihê dibin, yanî. bi hevedudaniya tevlihev ve girêdayî ne. Di encamê de, em ji bo veguheztina di riya -10° de herî zêde şêwaza tîrêjê bi dest dixin, ku bi herî zêde ya şêwaza tîrêjê ya ji bo wergirtinê bi heman rêjeyên giran re li hev nayê. Ji bo rastkirina rewşê, pêdivî ye ku li ser hevkêşeyên giraniyê jî hevbendiya tevlihev bicîh bînin.
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)
Taybetmendiya diyarkirî ya damezrandina qalibên ji bo wergirtin û veguheztinê divê her gav di hişê xwe de were girtin dema ku bi rêzikên antenna re dixebitin.

Werin em bi şêwaza radyasyonê bilîzin

Çend bilindbûn

Ka em peywira avakirina du maximên sereke yên şêwaza radyasyonê di rê de bicîh bikin: -5° û 10°. Ji bo vê yekê, em wekî vektora giraniya giraniya vektorên qonaxê ji bo rêwerzên têkildar hilbijêrin.

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

Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)Eyarkirina rêjeya β Hûn dikarin rêjeya di navbera pelên sereke de rast bikin. Li vir dîsa hêsan e ku meriv li cîhê vektorê binêre ka çi diqewime. Ger β ji 0.5 mezintir e, wê demê vektora kêşeyên giraniyê nêzîktir e s(10°), wekî din bi s(-5°). Vektora giraniyê her ku nêzikî yek ji fazoran be, hilbera skalar a têkildar ew qas mezintir dibe, û ji ber vê yekê nirxa herî zêde ya DP-ya têkildar ew qas mezintir dibe.
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)
Lêbelê, hêja ye ku meriv were fikirîn ku her du pelên sereke xwedan firehiyek bêdawî ne, û heke em bixwazin bi du rêgezên nêzik ve biqewirînin, wê hingê dê ev petal bikevin yek, ku berbi hin rêgezek navîn ve girêdayî ye.

Yek herî zêde û sifir

Naha em hewl bidin ku em herî zêde şêwaza tîrêjê li ser arasteya $inline$phi_1=10°$inline$ eyar bikin û di heman demê de îşareta ku ji araste $inline$phi_2=-5°$inline$ tê bitepisînin. Ji bo vê yekê, hûn hewce ne ku DN-ê ji bo goşeya têkildar saz bikin. Hûn dikarin bi vî rengî bikin:

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

ku $inline$textbf{s}_1 = textbf{s}(10°)$inline$, û $inline$textbf{s}_2 = textbf{s}(-5°)$inline$.
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)
Wateya geometrîkî ya hilbijartina vektorek giran wiha ye. Em vê vektorê dixwazin w projeyek herî zêde li ser $inline$textbf{s}_1$inline$ hebû û di heman demê de ji vektora $inline$textbf{s}_2$inline$ re ortogonal bû. Vektora $inline$textbf{s}_1$inline$ dikare wekî du şertan were temsîl kirin: vektorek hevrêz $inline$textbf{s}_2$inline$ û vektorek ortogonal $inline$textbf{s}_2$inline$. Ji bo têrkirina gotina pirsgirêkê, pêdivî ye ku meriv beşa duyemîn wekî vektora hevkêşeyên giraniyê hilbijêrin w. Parçeya hevrêzî dikare bi projekirina vektora $inline$textbf{s}_1$inline$ li ser vektora normalkirî $inline$frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}$inline$ bi karanîna hilbera skalar were hesibandin.

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

Li gorî vê yekê, ji vektora qonaxê ya orîjînal $inline$textbf{s}_1$inline$ dakêşin, em vektora giraniya hewce distînin.
Rêzikên antenna adapteyî: ew çawa dixebite? (Bingehîn)

Hin notên din

  1. Li her derê li jor, min pirsgirêka normalîzekirina vektora giraniyê, ango. dirêjahiya wê. Ji ber vê yekê, normalîzekirina vektora giraniyê bandorê li taybetmendiyên şêwaza tîrêjê ya antenna nake: arastekirina herî zêde ya sereke, firehiya lobêya sereke, hwd. Her weha dikare were destnîşan kirin ku ev normalîzekirin bandorê li SNR-ê li derana yekîneya pêvajoyek cîhê nake. Di vî warî de, dema ku algorîtmayên hilberandina sînyala mekan dihesibînin, em bi gelemperî normalîzekirina yekîneyek vektora giraniyê qebûl dikin, yanî. $inline$textbf{w}^Htextbf{w}=1$inline$
  2. Îmkanên ji bo pêkhatina qalibekî ji array antenna bi hejmara hêmanên diyarkirin N. hêmanên zêdetir, îmkanên firehtir. Di dema pêkanîna pêvajokirina giraniya mekanî de pileyên azadiyê pirtir, vebijarkên ku meriv çawa vektora giraniyê di cîhê N-dimensîyonî de "qewirandin" dike.
  3. Dema ku qalibên radyasyonê werdigirin, rêza antenna bi fizîkî tune, û ev hemî tenê di "xeyalê" yekîneya hesabkirinê ya ku sînyalê pêvajo dike de heye. Ev tê vê wateyê ku di heman demê de gengaz e ku meriv çend nimûneyan sentez bike û bi rengek serbixwe îşaretên ku ji rêyên cûda têne pêvajoyê bikin. Di mijara veguheztinê de, her tişt hinekî tevlihevtir e, lê di heman demê de gengaz e ku meriv çend DN-an jî sentez bike da ku herikên daneyên cûda veguhezîne. Ev teknolojî di pergalên ragihandinê de tê gotin MIMO.
  4. Bi karanîna koda matlabê ya pêşkêşkirî, hûn dikarin xwe bi DN-ê re bilîzin
    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]);

Kîjan pirsgirêk dikarin bi karanîna rêzek antenna adapteyî çareser bibin?

Wergirtina herî baş a sînyalek nenasGer rêgeza gihîştina sînyalê nenas be (û ger kanala ragihandinê pir rêgez be, bi gelemperî çend rêgez hene), wê hingê bi analîzkirina sînyala ku ji hêla rêza antenna ve hatî wergirtin, gengaz e ku vektorek giraniya çêtirîn çêbike. w da ku SNR di derana yekîneya pêvajoyek mekan de herî zêde be.

Wergirtina sînyala herî baş li dijî dengê paşperdeyêLi vir pirsgirêk bi vî rengî tête destnîşan kirin: Parametreyên cîhê yên nîşana kêrhatî ya bendewar têne zanîn, lê di hawîrdora derve de çavkaniyên destwerdanê hene. Pêdivî ye ku SINR di derketina AP-ê de herî zêde were zêdekirin, bandora destwerdanê li ser wergirtina sînyalê bi qasî ku gengaz kêm bike.

Veguheztina sînyala çêtirîn ji bikarhêner reEv pirsgirêk di pergalên pêwendiya mobîl (4G, 5G), û her weha di Wi-Fi de tê çareser kirin. Wateya wê hêsan e: bi alîkariya nîşaneyên pîlotê yên taybetî yên di kanala berteka bikarhêner de, taybetmendiyên cîhê yên kanala ragihandinê têne nirxandin, û li ser bingeha wê, vektora kêşeyên giraniyê yên ku ji bo veguheztinê çêtirîn e têne hilbijartin.

Multipleksa mekanî ya herikên daneyêRêzikên antenna adapteyî rê didin ku daneyan di heman demê de li ser heman frekansê ji çend bikarhêneran re veguhezînin, ji bo her yek ji wan nimûneyek kesane ava dikin. Vê teknolojiyê MU-MIMO tê gotin û niha bi rengek çalak (û li cîhek berê) di pergalên ragihandinê de tê sepandin. Mînakî, îmkana pirrengkirina cîhê, di standarda pêwendiya mobîl 4G LTE, standarda Wi-Fi IEEE802.11ay, û standardên ragihandina mobîl 5G de tê peyda kirin.

Array antenna virtual ji bo radaranRêzikên antenna dîjîtal bi karanîna çend hêmanên antenna veguhêz re gengaz dike ku ji bo hilanîna sînyalê komek antenna virtual ya bi qebareyên girîng mezintir ava bike. Tûrek virtual xwedan hemî taybetmendiyên rastînek rastîn e, lê ji bo bicîhkirinê pêdivî bi hardware kêm heye.

Texmînkirina parametreyên çavkaniyên tîrêjêRêzikên antenna adaptîv dihêlin ku pirsgirêka texmînkirina hejmar, hêz, koordînatên goşeyî çavkaniyên belavkirina radyoyê, têkiliyek statîstîkî di navbera sînyalên ji çavkaniyên cihêreng de saz dike. Feydeya sereke ya rêzikên antenna adapteyî di vê mijarê de jêhatîbûna super-çareserkirina çavkaniyên radyasyonê yên nêzîk e. Çavkaniyên, dûrahiya goşeyê di navbera wan de ji firehiya lobêya sereke ya şêwaza tîrêjê ya antenna kêmtir e (Sînorê çareseriya Rayleigh). Ev bi giranî ji ber temsîla vektorê ya sînyalê, modela îşaretê ya naskirî, û her weha amûra matematîkî ya xêzkirî gengaz e.

Spas ji bo baldarîya we

Source: www.habr.com

Add a comment