Вақти хуби рӯз.
Ман чанд соли охирро барои таҳқиқ ва сохтани алгоритмҳои гуногуни коркарди сигналҳои фазоӣ дар массивҳои мавҷгирҳои мутобиқшавӣ сарф кардам ва ин корро ҳамчун як қисми кори кунунии худ идома медиҳам. Дар ин ҷо ман мехоҳам дониш ва ҳилаҳоеро, ки барои худ кашф кардам, мубодила кунам. Умедворам, ки ин барои одамоне, ки ба омӯзиши ин соҳаи коркарди сигнал шурӯъ мекунанд ё онҳое, ки ба таври оддӣ таваҷҷӯҳ доранд, муфид хоҳад буд.
Массиви антеннаи мутобиқшавӣ чист?
- ин маҷмӯи унсурҳои мавҷгирест, ки дар фазо бо ягон роҳ ҷойгир карда шудаанд. Сохтори соддакардашудаи массиви мутобиқшавандаи антенна, ки мо онро баррасӣ хоҳем кард, метавонад дар шакли зерин муаррифӣ карда шавад:
Массивҳои мавҷгирҳои мутобиқшаванда аксар вақт мавҷгирҳои "интеллектуалӣ" номида мешаванд (). Он чизе, ки массиви антеннаро "ақл" мекунад, воҳиди коркарди сигналҳои фазоӣ ва алгоритмҳои дар он татбиқшуда мебошад. Ин алгоритмҳо сигнали қабулшударо таҳлил мекунанд ва маҷмӯи коэффисиентҳои вазни $inline$w_1…w_N$inline$-ро ташкил медиҳанд, ки амплитуда ва марҳилаи ибтидоии сигналро барои ҳар як элемент муайян мекунанд. Тақсимоти амплитудавӣ-марҳилаи додашуда муайян мекунад тамоми торро умуман. Имконияти синтез кардани шакли радиационии шакли зарурй ва тагйир додани он хангоми коркарди сигнал яке аз хусусиятхои асосии массивхои антеннахои мутобикаткунанда мебошад, ки имкон медихад доираи васеи масъалахо хал карда шавад. . Аммо чизҳои аввал.
Намунаи радиатсионӣ чӣ гуна ташаккул меёбад?
қувваи сигналро, ки дар самти муайян паҳн мешавад, тавсиф мекунад. Барои содда, мо тахмин мезанем, ки унсурҳои торӣ изотропӣ мебошанд, яъне. барои хар кадоми онхо кувваи сигнали додашуда ба самт вобаста нест. Баландшавӣ ё камшавии қувваи аз ҷониби тор дар самти муайян баровардашуда аз ҳисоби он ба даст оварда мешавад. Мавҷҳои электромагнитӣ, ки аз ҷониби унсурҳои гуногуни массиви антенна мебароянд. Намунаи интерференсияи устувори мавҷҳои электромагнитӣ танҳо дар сурати мавҷуд будани онҳо имконпазир аст , яъне. фарки фазахои сигналхо бо мурури замон набояд тагйир ёбад. Идеалӣ, ҳар як унсури массиви антенна бояд радиатсия кунад дар ҳамон басомади интиқолдиҳанда $inline$f_{0}$inline$. Аммо, дар амал бояд бо сигналҳои борики дорои спектри паҳнои ниҳоии $inline$Delta f << f_{0}$inline$ кор кардан лозим аст.
Бигзор ҳамаи унсурҳои AR як сигналро бо $inline$x_n(t)=u(t)$inline$. Сипас дар қабулкунанда, сигнали аз элементи n-ум гирифташуда метавонад дар шакл:
$$дисплей$$a_n(t) = u(t-tau_n)e^{i2pi f_0(t-tau_n)}$$дисплей$$
ки дар он $inline$tau_n$inline$ таъхир дар паҳншавии сигнал аз унсури мавҷгир то нуқтаи қабул аст.
Чунин сигнал аст "квазигармонӣ", ва барои қонеъ кардани шарти когерентӣ зарур аст, ки таъхири максималии паҳншавии мавҷҳои электромагнитӣ дар байни ҳар ду элемент аз вақти характеристикии тағирёбии лифофаи сигнал $inline$T$inline$ хеле камтар бошад, яъне. $inline$u(t-tau_n) ≈ u(t-tau_m)$inline$. Ҳамин тариқ, шарти ҳамоҳангии сигнали тангро ба таври зерин навиштан мумкин аст:
$$display$$T≈frac{1}{Delta f}>>frac{D_{max}}{c}=max(tau_k-tau_m) $$display$$
ки дар он $inline$D_{max}$inline$ масофаи максималии байни унсурҳои AR ва $inline$с$inline$ суръати рӯшноӣ аст.
Ҳангоми қабули сигнал, ҷамъбасти ҳамоҳангшуда дар воҳиди коркарди фазои рақамӣ анҷом дода мешавад. Дар ин ҳолат арзиши комплексии сигнали рақамӣ дар баромади ин блок бо ифодаи зерин муайян карда мешавад:
$$дисплей$$y=sum_{n=1}^Nw_n^*x_n$$display$$
Дар шакл ифода кардани ифодаи охирин қулайтар аст Векторҳои комплексии N-ченака дар шакли матритсавӣ:
$$display$$y=(textbf{w},textbf{x})=textbf{w}^Htextbf{x}$$display$$
ки w и x векторҳои сутун мебошанд ва $inline$(.)^H$inline$ амалиёт аст .
Намоиши вектории сигналҳо ҳангоми кор бо массивҳои антенна яке аз омилҳои асосӣ мебошад, зеро аксар вақт ба шумо имкон медиҳад, ки аз ҳисобҳои мураккаби математикӣ канорагирӣ кунед. Илова бар ин, муайян кардани сигнале, ки дар лаҳзаи муайяни вақт бо вектор гирифта шудааст, аксар вақт ба кас имкон медиҳад, ки аз системаи физикии воқеӣ абстракт карда шавад ва аз нуқтаи назари геометрия дақиқ фаҳмад.
Барои ҳисоб кардани шакли радиатсияи массиви антенна, шумо бояд ба таври ақлӣ ва пайдарпай як маҷмӯаи радиатсионӣ "ба кор" оғоз кунед. аз тамоми самтҳои имконпазир. Дар ин ҳолат, арзишҳои элементҳои векторӣ x дар шакли зерин ифода кардан мумкин аст:
$$display$$x_n=s_n=exp{-i(textbf{k}(phi,theta),textbf{r}_n)}$$display$$
ки k - , $inline$phi$inline$ ва $inline$theta$inline$ - и , ки самти расидани мавҷи ҳавопайморо тавсиф мекунад, $inline$textbf{r}_n$inline$ координати элементи антенна, $inline$s_n$inline$ унсури вектори марҳилавӣ мебошад s мавҷи ҳавопаймо бо вектори мавҷ k (дар адабиёти англисӣ вектори марҳилавӣ вектори идоракунӣ номида мешавад). Вобастагии амплитудаи квадратии миқдор y аз $inline$phi$inline$ ва $inline$theta$inline$ шакли радиатсияи массиви антеннаро барои қабули вектори додаи коэффисиентҳои вазнкунӣ муайян мекунад w.
Хусусиятҳои шакли радиатсияи массиви антенна
Омӯзиши хосиятҳои умумии шакли радиатсияи массивҳои антенна дар массиви мавҷгирҳои хаттӣ дар ҳамвории уфуқӣ қулай аст (яъне намуна танҳо аз кунҷи азимуталии $inline$phi$inline$ вобаста аст). Аз ду нуқтаи назар қулай: ҳисобҳои таҳлилӣ ва муаррифии визуалӣ.
Биёед DN-ро барои вектори вазн воҳиди ($inline$w_n=1, n = 1 ... N$inline$) бо риояи нишондодҳои тавсифшуда ҳисоб кунем. равиш.
Дар ин ҷо математика
Проекцияи вектори мавҷ ба меҳвари амудӣ: $inline$k_v=-frac{2pi}{lambda}sinphi$inline$
Координати амудии унсури антенна бо индекси n: $inline$r_{nv}=(n-1)d$inline$
Ин аст, d – давраи массиви антенна (масофа байни унсурҳои ҳамсоя), λ - дарозии мавҷ. Ҳама унсурҳои вектории дигар r ба сифр баробаранд.
Сигнал, ки массиви антенна гирифтааст, дар шакли зерин сабт карда мешавад:
$$display$$y=sum_{n=1}^{N}1 ⋅exp{i2pi nfrac{d}{lambda}sinphi}$$display$$
Биёед формуларо барои 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}$$display$$
Дар натиҷа мо ба даст меорем:
$$display$$F(phi)=|y|^2=frac{sin^2(pi frac{Nd}{lambda}sinphi)}{sin^2(pi frac{d}{lambda}sinphi)} $ $намоиш $$
Басомади шакли радиатсионӣ
Намунаи радиатсияи массиви мавҷгири дар натиҷа вазифаи даврии синуси кунҷ мебошад. Ин маънои онро дорад, ки дар арзишҳои муайяни таносуб г/λ он максимумҳои дифраксионӣ (иловагӣ) дорад.
Намунаи радиатсионӣ ғайристандартшудаи массиви антенна барои N = 5
Намунаи радиатсионӣ муқарраршудаи массиви антенна барои N = 5 дар системаи координатаҳои қутбӣ
Мавқеи «детекторҳои дифраксия»-ро бевосита аз он дидан мумкин аст барои DN. Бо вуҷуди ин, мо кӯшиш хоҳем кард, то бифаҳмем, ки онҳо аз ҷиҳати ҷисмонӣ ва геометрӣ (дар фазои N-ченака) аз куҷо меоянд.
Элементҳо вектор s экспонентҳои мураккаби $inline$e^{iPsi n}$inline$ мебошанд, ки қиматҳои онҳо бо арзиши кунҷи умумишудаи $inline$Psi = 2pi frac{d}{lambda}sinphi$inline$ муайян карда мешаванд. Агар ду кунҷи умумӣ мавҷуд бошад, ки ба самтҳои гуногуни расидани мавҷи ҳамвор мувофиқат мекунанд, ки барои онҳо $inline$Psi_1 = Psi_2 + 2pi m$inline$ аст, пас ин ду чизро дорад:
- Аз ҷиҳати ҷисмонӣ: фронтҳои мавҷи ҳамвор, ки аз ин самтҳо меоянд, тақсимоти якхелаи амплитуда-фазавии ларзишҳои электромагнитиро дар элементҳои массиви антенна ба вуҷуд меоранд.
- Аз ҷиҳати геометрӣ: зеро ин ду самт ба хам мувофиканд.
Самтҳои расидани мавҷҳо, ки бо ин роҳ алоқаманданд, аз нуқтаи назари массиви антенна баробаранд ва аз ҳамдигар фарқ намекунанд.
Минтақаи кунҷҳоеро, ки дар онҳо ҳамеша танҳо як максимуми асосии DP ҷойгир аст, чӣ гуна муайян кардан мумкин аст? Биёед инро дар наздикии азимути сифр аз рӯи мулоҳизаҳои зерин иҷро кунем: бузургии тағирёбии фаза байни ду унсури ҳамсоя бояд дар диапазон аз $inline$-pi$inline$ то $inline$pi$inline$ бошад.
$$display$$-pi<2pifrac{d}{lambda}sinphi
Ҳангоми ҳалли ин нобаробарӣ, мо шарти минтақаи ягонаро дар наздикии сифр ба даст меорем:
$$дисплей$$|sinphi |
Мумкин аст, ки андозаи минтақаи ягонагии кунҷ аз муносибат вобаста аст г/λ. Агар d = 0.5λ, он гоҳ ҳар як самти расидани сигнал "индивидуалӣ" аст ва минтақаи беҳамто тамоми кунҷҳоро фаро мегирад. Агар d = 2.0λ, пас самтҳои 0, ±30, ±90 баробаранд. Дар шакли радиатсионӣ лобҳои дифраксия пайдо мешаванд.
Одатан, лобҳои дифраксиониро бо истифода аз унсурҳои мавҷгири самтбахш пахш кардан мехоҳанд. Дар ин ҳолат, намунаи пурраи радиатсияи массиви антенна ҳосили намунаи як элемент ва массиви элементҳои изотропӣ мебошад. Параметрҳои намунаи як элемент одатан дар асоси шарти минтақаи номуайянии массиви антенна интихоб карда мешаванд.
Бари лошаи асосӣ
формулаи муҳандисӣ барои ҳисоб кардани паҳнои лобҳои асосии системаи мавҷгир: $inline$Delta phi ≈ frac{lambda}{D}$inline$, ки дар он D андозаи хоси мавҷгир аст. Формула барои намудҳои гуногуни мавҷгирҳо, аз ҷумла мавҷгирҳои оина истифода мешавад. Биёед нишон диҳем, ки он барои массивҳои антенна низ дуруст аст.
Биёед паҳнои лоби асосиро аз рӯи сифрҳои аввали нақш дар наздикии максимуми асосӣ муайян кунем. Ҳисобкунанда барои $inline$F(phi)$inline$ нопадид мешавад, вақте $inline$sinphi=mfrac{lambda}{dN}$inline$. Сифрҳои аввал ба m = ±1 мувофиқат мекунанд. $inline$frac{lambda}{dN}<<1$inline$ мо $inline$Delta phi = 2frac{lambda}{dN}$inline$ мегирем.
Одатан, паҳнои намунаи самти мавҷгир аз ҷониби сатҳи ним қувваи барқ (-3 дБ) муайян карда мешавад. Дар ин ҳолат, ибораро истифода баред:
$$дисплей$$Делта phi≈0.88фрак{ламбда}{dN}$$дисплей$$
Мисол
Паҳнои лоби асосиро тавассути муқаррар кардани арзишҳои гуногуни амплитуда барои коэффисиентҳои вазнкунии массиви антенна идора кардан мумкин аст. Биёед се тақсимотро баррасӣ кунем:
- Тақсимоти амплитудаи якхела (вазнҳои 1): $inline$w_n=1$inline$.
- Қиматҳои амплитудавӣ ба кунҷҳои тор кам мешаванд (вазни 2): $inline$w_n=0.5+0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$
- Қиматҳои амплитудавӣ ба сӯи кунҷҳои тор меафзояд (вазни 3): $inline$w_n=0.5-0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$
Дар расм шаклҳои муқарраршудаи радиатсионӣ дар миқёси логарифмикӣ нишон дода шудаанд:
Тамоюлҳои зеринро аз расм мушоҳида кардан мумкин аст: тақсимоти амплитудаҳои коэффисиенти вазн, ки ба кунҷҳои массив кам мешавад, ба васеъ шудани лобҳои асосии нақш оварда мерасонад, аммо пастшавии сатҳҳои паҳлӯҳо. Қиматҳои амплитудавӣ, ки ба кунҷҳои массиви антенна афзоиш меёбанд, баръакс, ба танг шудани лобҳои асосӣ ва баланд шудани сатҳи лобҳои паҳлӯ оварда мерасонад. Баррасии ҳолатҳои маҳдуд дар ин ҷо қулай аст:
- Амплитудаҳои коэффисиентҳои вазнкунии ҳама элементҳо, ба истиснои элементҳои шадид ба сифр баробаранд. Вазнҳои элементҳои берунӣ ба як баробаранд. Дар ин ҳолат, тор ба ду элементи AR бо давра баробар мешавад D = (N-1)д. Бо формулаи дар боло овардашуда ҳисоб кардани паҳнои гулбаргҳои асосӣ душвор нест. Дар ин ҳолат, паҳлӯҳо ба максимуми дифраксионӣ табдил меёбанд ва бо максимуми асосӣ яксон мешаванд.
- Вазни элементи марказӣ ба як баробар аст ва ҳамаи дигарон ба сифр баробаранд. Дар ин ҳолат, мо аслан як антеннаро бо намунаи радиатсионӣ изотропӣ гирифтем.
Самти максималии асосӣ
Ҳамин тавр, мо дида баромадем, ки чӣ гуна шумо метавонед паҳнои лобҳои асосии AP AP-ро танзим кунед. Акнун биёед бубинем, ки чӣ гуна самтро идора кардан мумкин аст. Биёед ба хотир орем барои сигнали кабулшуда. Биёед мехоҳем, ки ҳадди аксар намунаи радиатсионӣ ба як самти муайян назар кунад $inline$phi_0$inline$. Ин маънои онро дорад, ки қувваи ҳадди аксар бояд аз ин самт гирифта шавад. Ин самт ба вектори марҳилавии $inline$textbf{s}(phi_0)$inline$ дар N-фазои вектори андозагиранда ва қудрати гирифташуда ҳамчун квадрати ҳосили скалярии ин вектори марҳилавӣ ва вектори коэффисиентҳои вазнсозӣ муайян карда мешавад. w. Ҳосили скалярии ду вектор ҳадди аксар аст, вақте ки онҳо , яъне. $inline$textbf{w}=beta textbf{s}(phi_0)$inline$, дар куҷо β - баъзе омилҳои муқаррарӣ. Ҳамин тариқ, агар мо вектори вазнро барои самти зарурӣ ба вектори марҳилавӣ баробар интихоб кунем, мо максималии шакли радиатсияро давр мезанем.
Омилҳои вазнии зеринро ҳамчун мисол баррасӣ кунед: $inline$textbf{w}=textbf{s}(10°)$inline$
$$display$$w_n=exp{i2pifrac{d}{lambda}(n-1)sin(10pi/180)}$$display$$
Дар натиҷа, мо намунаи радиатсионӣ бо максимум асосӣ дар самти 10 ° ба даст меорем.
Ҳоло мо ҳамон коэффицентҳои вазнро истифода мебарем, аммо на барои қабули сигнал, балки барои интиқол. Дар ин ҷо бояд ба назар гирифт, ки ҳангоми интиқоли сигнал самти вектори мавҷ ба муқобил тағйир меёбад. Ин маънои онро дорад, ки унсурҳои барои қабул ва интиқол онҳо бо аломати экспонент фарқ мекунанд, яъне. бо конъюгацияи мураккаб бо хам алокаманданд. Дар натица мо макси-ми радиационии радиа-циониро барои интикол дар самти -10° ба даст меорем, ки он бо макси-ми шакли радиационии кабул бо коэффициентхои якхела вазн мувофик нест Барои ислохи вазъият зарур аст. ба коэффициентхои вазн низ конъюгацияи мураккабро ба кор баред.
Хусусияти тавсифшудаи ташаккули намунаҳои қабул ва интиқол ҳангоми кор бо массивҳои антенна бояд ҳамеша дар хотир нигоҳ дошта шавад.
Биёед бо намунаи радиатсионӣ бозӣ кунем
Якчанд баланд
Вазифаи ба миён гузоштани ду макси-ми асосии радиационй дар самт: -5° ва 10° гузошта мешавад. Барои ин, мо ҳамчун вектори вазн ҷамъи вазншудаи векторҳои марҳиларо барои самтҳои мувофиқ интихоб мекунем.
$$display$$textbf{w} = betatextbf{s}(10°)+(1-бета)textbf{s}(-5°)$$дисплей$$
Танзими таносуб β Шумо метавонед таносуби байни гулҳои асосиро танзим кунед. Дар ин ҷо бори дигар дидан қулай аст, ки дар фазои векторӣ чӣ рӯй дода истодааст. Агар β аз 0.5 зиёд бошад, пас вектори коэффисиентҳои вазн ба он наздиктар аст s(10°), дар акси ҳол ба s(-5°). Чӣ қадаре ки вектори вазн ба яке аз фазаҳо наздик бошад, ҳосили скалярии мувофиқ ҳамон қадар зиёд мешавад ва аз ин рӯ, арзиши максималии DP мувофиқ аст.
Аммо, бояд ба назар гирифт, ки ҳарду гулбаргҳои асосӣ паҳнои маҳдуд доранд ва агар мо хоҳем, ки ба ду самти наздик мувофиқат кунем, пас ин гулбаргҳо ба як самти миёна нигаронида шудаанд, якҷоя мешаванд.
Як максимум ва сифр
Акнун биёед кӯшиш кунем, ки максималии шакли радиатсияро ба самти $inline$phi_1=10°$inline$ танзим кунем ва ҳамзамон сигналро аз самти $inline$phi_2=-5°$inline$ пахш кунем. Барои ин, шумо бояд DN сифрро барои кунҷи мувофиқ муқаррар кунед. Шумо метавонед инро ба таври зерин иҷро кунед:
$$display$$textbf{w}=textbf{s}_1-frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{N}textbf{s}_2$$display$$
ки $inline$textbf{s}_1 = textbf{s}(10°)$inline$, ва $inline$textbf{s}_2 = textbf{s}(-5°)$inline$.
Маънои геометрии интихоби вектори вазн чунин аст. Мо ин векторро мехоҳем w проекцияи максималӣ ба $inline$textbf{s}_1$inline$ дошт ва ҳамзамон ба вектори $inline$textbf{s}_2$inline$ ортогоналӣ буд. Вектори $inline$textbf{s}_1$inline$-ро метавон ҳамчун ду истилоҳ муаррифӣ кард: вектори мувофиқи $inline$textbf{s}_2$inline$ ва вектори ортогоналии $inline$textbf{s}_2$inline$. Барои қонеъ кардани баёнияи масъала ҷузъи дуюмро ҳамчун вектори коэффисиентҳои вазнӣ интихоб кардан лозим аст w. Ҷузъи коллинеариро тавассути проекцияи вектори $inline$textbf{s}_1$inline$ ба вектори нормалшудаи $inline$frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}$inline$ бо истифода аз ҳосили скалярӣ ҳисоб кардан мумкин аст.
$$display$$textbf{s}_{1||}=frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{sqrt{N}} $$намоиш $$
Мутаносибан, тарки ҷузъи коллинеарии он аз вектори марҳилавии аслии $inline$textbf{s}_1$inline$, мо вектори вазни дилхоҳро мегирем.
Баъзе ёддоштҳои иловагӣ
- Дар ҳама ҷо дар боло, ман масъалаи ба эътидол овардани вектори вазнро сарфи назар кардам, яъне. дарозии он. Ҳамин тариқ, ба эътидол овардани вектори вазн ба хусусиятҳои шакли радиатсияи массиви антенна таъсир намерасонад: самти максимуми асосӣ, паҳнои лоби асосӣ ва ғайра. Инчунин нишон додан мумкин аст, ки ин нормализатсия ба SNR ҳангоми баромади воҳиди коркарди фазоӣ таъсир намерасонад. Дар робита ба ин, ҳангоми баррасии алгоритмҳои коркарди сигналҳои фазоӣ, мо одатан нормализатсияи воҳиди вектори вазнро қабул мекунем, яъне. $inline$textbf{w}^Htextbf{w}=1$inline$
- Имкониятҳои ташаккул додани шакли массиви мавҷгир аз рӯи шумораи элементҳои N муайян карда мешаванд. Чӣ қадаре ки элементҳо зиёд бошанд, имкониятҳо ҳамон қадар васеътар мешаванд. Дараҷаҳои озодии бештар ҳангоми татбиқи коркарди вазнҳои фазоӣ, имконоти бештар барои чӣ гуна «печ кардан» вектори вазн дар фазои N-ченака.
- Ҳангоми қабули шакли радиатсионӣ массиви антенна аз ҷиҳати ҷисмонӣ вуҷуд надорад ва ҳамаи ин танҳо дар «хаёлот»-и агрегати ҳисоббарор, ки сигналро коркард мекунад, мавҷуд аст. Ин маънои онро дорад, ки дар айни замон якчанд намунаҳоро синтез кардан ва сигналҳои аз самтҳои гуногун омадаро мустақилона коркард кардан мумкин аст. Дар мавриди интиқол ҳама чиз то андозае мураккабтар аст, аммо барои интиқоли ҷараёнҳои гуногуни додаҳо якчанд DN-ро синтез кардан мумкин аст. Ин технология дар системаҳои алоқа номида мешавад .
- Бо истифода аз рамзи matlab пешниҳодшуда, шумо метавонед худатон бо DN бозӣ кунед
рамз% 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]);
Кадом мушкилотро бо истифода аз массиви антеннаи мутобиқшавӣ ҳал кардан мумкин аст?
Қабули оптималии сигнали номаълумАгар самти расидани сигнал номаълум бошад (ва агар канали алоқа бисёрпаҳлӯ бошад, одатан якчанд самт вуҷуд дорад), пас тавассути таҳлили сигнали қабулкардаи массиви антенна мумкин аст вектори вазнҳои оптималӣ ташкил карда шавад. w то ки SNR дар баромади воҳиди коркарди фазоӣ ҳадди аксар бошад.
Қабули оптималии сигнал бар зидди садои заминаДар ин чо масъала ба таври зайл гузошта мешавад: параметрхои фазой сигнали фоиданоки пешбинишуда маълуманд, вале дар мухити беруна манбаъхои дахолат мавчуданд. Зарур аст, ки SINR-ро дар баромади AP ба ҳадди аксар расонида, таъсири дахолатро ба қабули сигнал то ҳадди имкон кам кунад.
Интиқоли оптималии сигнал ба корбарИн мушкилот дар системаҳои алоқаи мобилӣ (4G, 5G), инчунин дар Wi-Fi ҳал карда мешавад. Маънои он оддӣ аст: бо ёрии сигналҳои махсуси пилотӣ дар канали бозгашти корбар хусусияти фазоии канали алоқа баҳо дода мешавад ва дар асоси он вектори коэффисиентҳои вазнбардорӣ, ки барои интиқол оптимал аст, интихоб карда мешавад.
Мультиплексизатсияи фазоии ҷараёнҳои додаҳоМассивҳои мавҷгирҳои мутобиқшаванда имкон медиҳанд, ки маълумотро ба якчанд корбар дар як вақт дар як басомад интиқол дода, барои ҳар яки онҳо намунаи инфиродӣ ташкил кунанд. Ин технология MU-MIMO номида мешавад ва ҳоло дар системаҳои коммуникатсионӣ фаъолона (ва дар ҷое аллакай) татбиқ карда мешавад. Имконияти мултиплекси фазоӣ, масалан, дар стандарти алоқаи мобилии 4G LTE, стандарти IEEE802.11ay Wi-Fi ва стандартҳои алоқаи мобилии 5G пешбинӣ шудааст.
Массивҳои антеннаи виртуалӣ барои радарҳоМассивҳои антеннаи рақамӣ имкон медиҳанд, ки бо истифода аз якчанд унсурҳои мавҷгири интиқолдиҳанда як массиви мавҷгири маҷозӣ бо андозаи хеле калонтар барои коркарди сигнал ташкил карда шаванд. Шабакаи маҷозӣ дорои тамоми хусусиятҳои шабакаи воқеӣ аст, аммо барои татбиқи он сахтафзори камтарро талаб мекунад.
Баҳодиҳии параметрҳои манбаъҳои радиатсионӣМассивҳои мутобиқшавандаи мавҷгирҳо имкон медиҳанд, ки масъалаи баҳодиҳии шумора, қувва, манбаъхои шуоъхои радио, мукаррар намудани алокаи статистикии байни сигналхои манбаъхои гуногун. Бартарии асосии массивҳои мутобиқшавандаи мавҷгир дар ин масъала қобилияти ба таври фаврӣ ҳал кардани манбаъҳои радиатсияи наздик мебошад. Сарчашмаҳое, ки масофаи кунҷии байни онҳо аз паҳнои лобҳои асосии массиви антенна шакли радиатсионӣ камтар аст (). Ин асосан аз ҳисоби муаррифии вектории сигнал, модели маъруфи сигнал, инчунин дастгоҳи математикаи хатӣ имконпазир аст.
Ташаккур барои диққат
Манбаъ: will.com