شبیه سازی آموزشی شکل دهی پرتو پهن باند تطبیقی قوی بر اساس توزیع فرکانس زمانی با متلب

 

چکیده مقاله (ترجمه ماشینی)

بسیاری از الگوریتم‌های شکل‌دهی پرتو باند پهن تطبیقی ​​قوی برای حفظ سیگنال مورد علاقه انجام شده‌اند، اما عملکرد آنها همچنان می‌تواند با عدم تطابق بردار هدایت و ماتریس کوواریانس کاهش یابد. بنابراین، در این مقاله، یک شکل‌دهنده پرتو باند پهن تطبیقی ​​جدید مبتنی بر توزیع فرکانس زمانی پیشنهاد شده‌است که می‌تواند نسبت سیگنال خروجی به تداخل به اضافه نویز نزدیک به بهینه را حتی با منیفولد آرایه آشفته و عکس‌های فوری محدود به دست آورد. سیگنال دریافتی را به حوزه فرکانس زمان تبدیل می کند و روشی برای انتخاب نقاط تک منبع سیگنال های باند پهن ارائه می دهد. با نقاط تک منبع، ماتریس کوواریانس تداخل به اضافه نویز را بازسازی می کند و بردار فرمان را بدون استفاده از اطلاعات قبلی نادرست در مورد منیفولد آرایه تخمین می زند و دقت تخمین بالا را تضمین می کند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به سایر شکل‌دهنده‌های پرتو پهن باند تطبیقی ​​دارد و عملکرد خروجی عالی را در طیف وسیعی از خطاهای جهت و موقعیت حسگر حتی با تعداد کمی عکس‌های فوری به دست می‌آورد.

مقدمه :

شکل دهی پرتو پهن باند تطبیقی به طور گسترده برای تقویت سیگنال مورد نظر (SOI) و سرکوب تداخل در بسیاری از کاربردها در ارتباطات بی سیم از رادار تا  سونار مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از تکنیک‌های سنتی شکل‌دهی پرتو می‌توانند به طور موثر کار کنند و با ماتریس کوواریانس و بردار فرمان (steering vector) دقیق، نسبت سیگنال به تداخل به اضافه نویز (SINR) خوبی را درخروجی بدست آورند. با این حال، در عمل، همیشه عدم تطابق بین SV نامی و مقدار واقعی آن به دلیل خطای جهت سیگنال ورودی (DOA)، خطای موقعیت سنسور و غیره وجود دارد. عملکرد شکل دهنده‌‌ی پرتو می تواند به شدت توسط این عدم تطابق به ویژه خطای DOA و خطای موقعیت سنسور کاهش یابد. این موضوع به این دلیل است که دقت SV به شدت به تأخیرهای انتشار که خود با موقعیت سنسورها بدست می آید بستگی دارد.

 (Aمعرفی مساله :

یک شکل دهنده پرتو پهن باند با فیلتر های FIR در شکل زیر نشان داده شده است :

J مرتبه ی فیلتر ها و M تعداد سنسورها می باشند. تعداد K سیگنال   به آرایه خطی برخورد میکنند.  سیگنال مطلوب ما  و K-1 سیگنال بعدی تداخل می‌باشند. بنابراین سیگنال دریافتی در mامین سنسور و jth  تاخیر به صورت زیر مدل می شود :