1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG

53 616 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 53
Dung lượng 22,35 MB

Nội dung

MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2 CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐỊNH DẠNG VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ 3 1.1. Giới thiệu về định dạng và điều khiển bằng phương pháp số 3 1.2. Giới thiệu về anten dãy 6 1.2.1. Các tham số cơ bản của một anten dãy 6 1.2.2. Dãy tuyến tính 8 1.2.3. Dãy vòng tròn 10 1.2.4. Nhân đồ thị 12 1.2.5. Dãy phẳng 13 1.3. Định dạng và điều khiển bằng phương pháp tương tự 15 1.4. Mảng pha 18 1.5. Định dạng và điều khiển bằng phương pháp số 20 1.5.1. Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng phần tử 21 1.5.2. Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng cách búp 22 1.5.3. Định dạng và điều khiển búp sóng hai chiều 22 1.6. Định nghĩa phân cực chéo 23 CHƯƠNG 2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG 25 2.1. Thuật toán Chebychev 25 2.1.1. Đồ thị Chebychev cho dãy phẳng 24 2.1.2. Phân bố dòng tối ưu 27 2.2.3. Phương pháp biến đổi xác định biên độ dòng 29 2.1.4. Độ rộng búp của mảng phẳng Chebychev 31 2.1.5. Số phần tử nhỏ nhất cho quét vùng rộng 33 2.2. Thuật toán SMI 35 2.3. Kết hợp thuật toán Chebychev và thuật toán SMI 39 CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG VÀ MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 40 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2 CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐỊNH DẠNG VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ 3 1.1. Giới thiệu về định dạng và điều khiển bằng phương pháp số 3 1.2. Giới thiệu về anten dãy 6 1.2.1. Các tham số cơ bản của một anten dãy 6 1.2.2. Dãy tuyến tính 8 1.2.3. Dãy vòng tròn 10 1.2.4. Nhân đồ thị 12 1.2.5. Dãy phẳng 13 1.3. Định dạng và điều khiển bằng phương pháp tương tự 15 1.4. Mảng pha 18 1.5. Định dạng và điều khiển bằng phương pháp số 20 1.5.1. Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng phần tử 21 1.5.2. Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng cách búp 22 1.5.3. Định dạng và điều khiển búp sóng hai chiều 22 1.6. Định nghĩa phân cực chéo 23 CHƯƠNG 2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG 25 2.1. Thuật toán Chebychev 25 2.1.1. Đồ thị Chebychev cho dãy phẳng 24 2.1.2. Phân bố dòng tối ưu 27 2.2.3. Phương pháp biến đổi xác định biên độ dòng 29 2.1.4. Độ rộng búp của mảng phẳng Chebychev 31 2.1.5. Số phần tử nhỏ nhất cho quét vùng rộng 33 2.2. Thuật toán SMI 35 2.3. Kết hợp thuật toán Chebychev và thuật toán SMI 39 CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG VÀ MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 40 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DBF Digital Beamforming DOA Direction Of Arrival IF Intermediate Frequence RF Radio Frequence SMI Sample Matrix Inversion SNR Signal Noise Ratio 2 CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐỊNH DẠNG VÀ ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ 1.1. Giới thiệu về định dạng và điều khiển búp sóng bằng phương pháp số Những khái niệm ban đầu của định dạng và điều khiển búp sóng bằng phương pháp số được phát triển đầu tiên cho những ứng dụng trong các hệ thống ra đa và định vị dưới nước. DBF biểu diễn bước lượng tử trong hiệu suất anten và độ phức tạp của anten. DBF cơ bản dựa trên các khái niệm lý thuyết đã có trước, giờ đây các lý thuyết đó đang được triển khai trong thực tế. Ở mức độ rộng hơn, đó là kết quả của các tiến bộ quan trong gần đây trên thế giới như công nghệ xử lý tín hiệu số và công nghệ mạch tích hợp siêu cao tần đơn (MMIC). Công nghệ DBF đã đạt trình độ cao và có thể được ứng dụng trong các mạng truyền thông nhằm cải thiện hiệu suất hệ thống. Ứng dụng DBF trong các hệ thống truyền thông vô tuyến không chỉ dừng lại trong lý thuyết mà còn đang được triển khai nhanh chóng trong thực tế. Ngoài ra, nhu cầu tăng dung lượng là mục đích quan trọng cần hướng tới để kết hợp DBF vào trong các hệ thống truyền thông vô tuyến trong tương lai [1]. Hình 1.1: Hệ anten DBF tổng quát DBF là sự kết hợp giữa công nghệ anten và công nghệ số. Một hệ thống anten DBF tổng quát được chỉ ra như hình 1.1 bao gồm ba thành phần chính: + Anten dãy + Các máy thu phát số + Bộ xử lý tín hiệu số Trong một hệ thống anten DBF, các tín hiệu thu được tách sóng và số hóa ở mức phần tử. Việc thu các thông tin RF ở dạng luống số cho phép dụng các thuật toán và kỹ thuật xử lý tín hiệu để tách những thông tin từ dữ liệu miền không gian. Kỹ thuật DBF dựa 3 trên việc thu các tín hiệu RF tại các phần tử anten và biến đổi chúng thành hai luồng tín hiệu nhị phân băng cơ sở ( kênh đồng pha là I, kênh vuông pha là Q). Tích hợp bên trong các tín hiệu băng cơ sở là biên độ và pha của tín hiệu thu được ở mỗi phần tử của dãy. Điều chỉnh búp sóng được tạo bởi việc tạo trọng số cho các tín hiệu này bằng cách điều chỉnh biên độ và pha của các tín hiệu sẽ thu được búp sóng mong muốn. Quá trình này được thực hiện bằng bộ xử lý tín hiệu số. Đó là một chức năng trước đây thường được thực hiện bằng việc sử dụng mạng điều khiển búp sóng tương tự và giờ được thực hiện bằng việc dùng một bộ xử lý tín hiệu số. Phương pháp này gần như bảo toàn tất cả các thông tin tại góc mở, đó là sự khác biệt với định dạng và điều khiển bằng phương pháp tương tự. Bởi vì phương pháp tạo búp sóng tương tự chỉ là tạo ra tổng trọng số của các tín hiệu và do đó làm suy hao kích thước tín hiệu từ  thành 1(hình 1.2). Điểm mấu chốt của công nghệ này là việc biến đổi chính xác các tín hiệu tương tự thành miền số. Điều này đạt được bằng việc sử dụng các bộ heterodyne, các bộ thu này cần phải phù hợp chặt chẽ về cả biên độ và pha. Sự phù hợp này không cần phải thực hiện bằng việc điều chỉnh từ phần cứng. Mà chỉ cần thực hiện quá trình chuẩn này để các giá trị của luồng dữ liệu được hiệu chỉnh trước khi tới bộ điều khiển búp sóng. Hình 1.2: Bộ điều khiển búp sóng tương tự Các bộ thu thực hiện các chức năng sau: Chuyển đổi tần số xuống tần số thấp, lọc và khuếch đại để mức của tín hiệu phù hợp với yêu cầu lối vào của các bộ biến đổi ADC. Lợi ích chính đạt được từ việc định dạng và điều khiển búp sóng bằng phương pháp số là xử lý rất mềm dẻo mà không có làm suy giảm đi trong tỷ số tín hiệu trên tạp âm(SNR). Trong một số cách, nó có thể được xem như là một anten tối ưu, theo đó tất 4 cả các thông tin tới bề mặt của anten được thu lại ở dạng nhiều luồng số. Tất cả các thông tin này là có giá trị cho việc xử lý trong điều khiển búp sóng. Có nhiều các cấu hình thiết bị có thể được sử dụng để thực hiện việc sử lý số. Từ cấu trúc điều khiển búp sóng được điều chỉnh bởi thủ tục phần mềm, có một dải rộng mềm dẻo nhiều loại búp có thể được tạo ra, bao gồm búp quét, đa búp, búp hướng xác định, búp hướng không. Khi chúng ta kết hợp các phương pháp truy nhập đó thì bộ xử lý số có mức thông tín cao hơn với tính lính hoạt của nó, chúng ta nhận thấy rằng định dạng và điều khiển búp sóng số cho một số các đặc trưng ngoài khả năng của những mảng pha thông thường. 1. Một số lượng lớn các búp sóng độc lập có độ định hướng cao có thể được thiết lập mà không làm suy giảm tỷ số tín hiệu trên tạp (SNR). 2. Tất cả các thông tin đến anten dãy đều được sử dụng trong bộ xử lý tín hiệu do đó hiệu suất của hệ thống có thể được tối ưu hóa. 3. Các búp sóng có thể được chỉ định cho từng người dùng, do đó đảm bảo rằng tất cả các liên kết đều hoạt động với hệ số tăng ích lớn nhất. 4. Định dạng và điều khiển búp sóng thích nghi có thể dễ dàng được thực thi để cải tiến dung lượng hệ thống bằng cách khử nhiễu đồng kênh. Các thuật toán mà biểu diễn được ở dạng toán học thì có thể được ứng dụng. Hơn nữa định dạng và điều khiển búp sóng thích nghi được sử dụng để các hệ thống tăng cường khả năng chống lại nhiễu đa đường. 5. Các hệ thống DBF cho khả năng thực hiện chuẩn máy thời gian thực cho các hệ anten trong miền số. Dó đó có thể làm giảm nhẹ yêu cầu phối hợp chặt chẽ của biên độ và pha giữa các bộ thu phát, do sự thay đổi các tham số này có thể được chỉnh chính xác trong thời gian thực. 6. Định dạng và điều khiển búp sóng bằng phương pháp số có nhiều ưu điểm nổi trội khi được sử dụng trong các trạm truyền thông vệ tinh. Nếu sau khi phóng vệ tinh, người ta phát hiện rằng cần phải nâng cấp bộ định dạng và điều khiển búp sóng thì một phần mềm thích hợp có thể được cập nhật từ xa tới trạm vệ tinh đó. Điều này có nghĩa là tuổi thọ của trạm được tăng lên do bổ xung các bộ phận mới trong thời gian hoạt động trong khi dung lượng của trạm được nâng lên. Ngoài ra công nghệ định dạng và điều khiển búp sóng thích nghi được nhắc đến như là công nghệ anten thông minh trong một số tài liệu. Việc dùng thuật ngữ “smart” phản ánh khả năng của anten thích nghi với môi trường, hoạt động của nó. Tên anten thông minh và anten thích nghi có thể hoán đổi cho nhau [1]. 5 1.2. Giới thiệu về anten dãy Trong nhiều ứng dụng của anten, các hệ thống truyền thông điểm – điểm được ứng dụng. Búp sóng anten có độ định hướng cao có thể được sử dụng để tận dụng các ưu điểm. Hướng của búp sóng có thể được xác lập bằng cách tạo một dãy có nhiều phần tử bức xạ. Khi độ hướng tính của anten tăng lên, hệ số tăng ích cũng tăng theo. Ở phía điểm thu tăng hệ số hướng tính có nghĩa là anten thu ít tạp nhiễu từ môi trường tín hiệu. Ngoài ra cùng với một mức của tín hiệu của anten thu, nếu hệ số tăng ích của một hệ số dãy tăng lên mưới lần, thì cùng với đó là giảm công suất phát xuống mười lần. Điều này rất có ý nghĩa đó là các anten có hệ số khuếch đại cao đem lại lợi ích đáng kể trong các mạng viễn thông điểm – điểm. 1.2.1. Các tham số cơ bản của một anten dãy Đồ thị bức xạ: Liên quan đến việc phân phối công suất phát xạ, nó như là một hàm theo hướng trong không gian và được gọi là hàm phát xạ của một anten. Hệ số của dãy: Hế số của dãy biểu diễn đồ thị phát xạ của trường ở khu xa của một mảng các phần tử phát xạ vô hướng và được biểu diễn bằng hàm ( )  . Búp sóng chính: Búp sóng chính của đồ thị phát xạ của một anten là miền bao gồm theo một hướng, mà theo hướng đó công suất phát xạ của anten là lớn nhất. Búp sóng phụ : Là các miền còn lại theo các hướng khác của búp sóng chính. Cho một dãy tuyến tính với các phần tử giống nhau, búp phụ thứ nhất (búp gần búp sóng chính nhất ) trong đồ thị phát xạ là 13 dB dưới đỉnh của búp sóng chính. Độ rộng búp : độ rộng búp của anten là độ rộng góc của búp sóng chính trong đồ thị phát xạ của trường ở khu xa. Nửa công suất độ rộng búp, hoặc 3 dB độ rộng búp là độ rộng góc đo được giữa điểm trên búp sóng chính, điểm đó có độ rộng búp 3dB với điểm lớn nhất của búp sóng chính. Một anten dãy tuyến tính với các phần tử giống nhau có độ rộng búp 3dB được xác định là: HPBW=   λ (1.1) trong đó A là chiều dài thu của mảng. Hiệu suất của anten: hiệu suất của anten được định nghĩa là tỷ số của tổng công suất bức xạ trên tổng công suất lối vào của một anten kí hiệu là η . Hệ số định hướng: Hệ số định hướng biểu thị năng lượng của trường ở khu xa và được định nghĩa là tỷ số của mật độ phát xạ theo một hướng góc đặc biệt trong 6 không gian trên mật độ phát xạ theo hướng đó của một nguồn phát xạ vộ hướng, biểu thức là: ( )       π φ θ = (1.2) Trong đó: ( )   φ θ : Hệ số định hướng (dB),  : Công suất bức xạ trên một đơn vị góc theo hướng  φ θ ( W/đơn vị góc),   : Tổng công suất bức xạ của anten (dB), Hệ số hướng tính: Hệ số hướng tính là hệ số định hướng lớn nhất của anten, đó là hệ số định hướng theo một hướng mà theo hướng này mật độ phát xạ là lớn nhất. Hệ số khuếch đại của anten: Hệ số khuếch đại của anten được định nghĩa là tỷ số của mật độ phát xạ theo một hướng góc đặc biệt trong không gian trên tổng công suất lối vào của anten; biểu thức là: ( )       π φ θ = (1.3) Trong đó: ( )   φ θ : Hệ số tăng ích của anten (dBi),  : Công suất bức xạ trên một đơn vị góc theo hướng  φ θ ( W/đơn vị góc),   : Tổng công suất lối vào của anten (dB). Hệ số tăng ích lớn nhất  , hoặc đơn giản là hệ số tăng ích, đó kết quả của tích số giữa hệ số định hướng và hiệu suất của anten.   η = (1.4) Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương: Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương ( )  là kết quả của tích giữa công suất lối vào của anten với hệ số tăng ích của anten. Góc mở hiệu dụng: Góc mở hiệu dụng của một anten được định nghĩa là một miền của một anten lý tưởng, miền đó có thể thu công suất như nhau từ một sóng phẳng tới. Dưới sự kết hợp các điều kiện phân cực, góc mở tương đương được cho bởi: 7     λ π = (1.5) Hiệu suất góc mở : Hiệu suất góc mở của một anten được định nghĩa là tỷ số của góc mở hiệu dụng trên góc mở vật lý của cùng một anten. Búp xen kẽ cách đoạn: Trong một anten dãy, nếu khoảng cách giữa các phần tử quá lớn, thường là lớn hơn nữa bước sóng. Thì gây ra hiện tượng một vài búp sóng phụ có biên độ tiến sát hoặc bằng mức của búp sóng chính. Các búp này được gọi là búp xen kẽ cách đoạn. Búp xen kẽ cách đoạn là một trường hợp đặc biệt của búp phụ. Các búp phụ có thể được xem xét như tất cả các búp nằm giữa búp sóng chính và búp xen kẽ thứ nhất hoặc giữa các búp xen kẽ. Đây là một khái niệm để phân biệt giữa các búp phụ và búp xen kẽ, bởi vì búp xen kẽ có biên độ lớn hơn nhiều so với hầu hết biên độ của các búp phụ [2]. 1.2.2. Dãy tuyến tính: Hình 1.3: Một dãy tuyến tính cách đều Trong hình 1.3 một dãy tuyến tính cách đều được mô tả với K phần tử vô hướng giống nhau. Mỗi phần tử được đánh trọng số với một trọng số phức là   với   = − , và khoảng cách các phần tử được biểu thị là  . Nếu một sóng phẳng tách động lên phía trên mảng theo góc  đối với phương pháp tuyến của mảng, hướng sóng đến tại phần tử thứ  + sớm pha hơn phần tử thứ k, dẫn đến khoảng cách sai khác giữa hai đường tia là   θ . Bằng việc thiết lập pha của tín hiệu tại gốc tọa độ là tùy ý tới không, độ sớm pha của tín hiệu tại phần tử thứ k có quan hệ đến pha của phần 8 tử 0 là   κ θ , với  π κ λ = ,  là bước sóng. Tổng lối ra của các phần tử sẽ cho ta hệ số dãy  : ( )                          κ θ κ θ κ θ θ − = = + + + = ∑ (1.6) Ta có thể biểu diễn dưới dạng véc tơ: ( )    θ = (1.7) Trong đó :        ! !! − =     là véc tơ trọng số và ( )         ! !! κ θ κ θ −   =   (1.8) v là mảng véc tơ truyền âm, véc tơ này bao gồm các thông tin về góc đến của tín hiệu. Nếu trọng số phức là:       α = (1.9) trong đó pha của phần tử thứ  sớm pha hơn pha của phần tử thứ  − là, hệ số dãy trở thành: ( ) ( )            κ θ α θ − + = = ∑ (1.10) Nếu    α κ θ = − , đáp ứng lớn nhất của ( )  θ là kết quả theo góc  θ . Khi đó búp sóng của anten được lái theo hướng của nguồn sóng. Thí dụ của hàm ( )  θ cho một mảng tuyến tính tám phần tử như hình 1.4, lúc này búp sóng của anten được lái theo hướng vuông góc với mặt phẳng của anten. 9 Hình 1.4: Đồ thị bức xạ của một dãy tuyến tính tám phần tử 1.2.3. Dãy vòng tròn Một mảng vòng gồm K phần tử bức xạ đẳng hướng giống nhau được xắp xếp cách đều trong một vòng tròn có bán kính R như hình 1.5. Mỗi phần tử được đánh trọng số phức   với   = − . Vì phần tử thứ K được đặt cách đều xung quanh đường tròn bán kính R, góc phương vị của phần tử thứ k được xác định bởi    π φ = . Nếu một sóng phẳng tác động lên phía trên dãy theo hướng ( )  θ φ trong hệ tọa độ như hình 2.3. Pha của phần tử thứ k đối với tâm của dãy được xách định bởi: ( )   "#  β κ φ φ θ = − − (1.11) 10 [...]... cách búp Ví dụ, bộ điều khiển búp sóng được thực hiện bằng việc sử dụng FFT Hình 1.16: Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng cách búp tạo ra đa búp sóng 1.5.3 Định dạng và điều khiển búp sóng hai chiều ( Two – diamensional beamforming) Trong những ứng dụng viễn thông di động, các anten dãy thường là hai chiều Những khái niệm kỹ thuậtthuật toán trong định dạng và điều khiển búp sóng số cho. .. đòi hỏi đa búp sóng thì bộ điều khiển đa búp sóng được sử dụng, nó phân bố năng lượng của tín hiệu tới những búp sóng được tạo ra Tuy nhiên có một số trở ngại đối với bộ điều khiển đa búp sóng Thứ nhất là rất khó để thiết lập bộ điều khiển búp sóng( như việc mở rộng hoặc thay đổi các thuộc tính của nó) Hầu hết các bộ điều khiển đa búp chỉ có thể sinh ra các búp sóng cố định Thứ hai, số búp sóng được... gồm bốn phần tử Đôi khi chúng ta mong muốn tạo ra đa búp sóng, các búp này cách nhau một góc hưu hạn Việc thiết kế một mạng điều khiển đa búp phức tạp hơn nhiều so với mạng điều khiển búp đơn búp Một mạng điều khiển đa búp được hiểu như là một ma trận điều khiển búp sóng Ví dụ dễ hiểu nhất về ma trận này là ma trận Butler Trong ma trận điều khiển búp sóng, một mảng của các điểm tiếp xúc lai ghép và bộ... bộ điều khiển búp sóng tao nên một búp độc lập bằng việc áp dụng một trọng số độc lập tới các tín hiệu của dãy: yθ ( i ) K −1 =∑ k w i* x k =0 (1.22) k Trong đó: yθ ( i ) : Lối ra của bộ điều khiển búp xk : Mẫu từ phần tử thứ k của dãy i wk : Các trọng số cho việc hình thành búp sóng tại góc θi Hinh 1.15: Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng cách phần tử 21 1.5.2 Định dạng và điều khiển búp sóng. .. sẽ điều khiển biên độ và pha của dòng kích thích, và thường được gọi nó là mạng điều khiển búp sóng Nếu điều khiển búp sóng được tiến hành ở tần cao, thì mạng điều khiển búp sóng tương tự thường bao gồm một số thiết bị, các thiết bị này sẽ thay đỗi pha và công suất của tín hiệu đưa vào Hình 1.10, đưa ra một thí dụ về một bộ điều khiển búp sóng ở tấn số vô tuyến, nó được thiết kế để chỉ tạo ra một búp. .. n)   T (1.30) Nguyên nhân tại sao chúng ta lại biểu diễn lối ra của bộ điều khiển búp là yθ,φ n( ) cho một dãy phẳng như là kết quả của tích hai véc tơ, đó là dựa vào biểu thức toán học tương đương (1.20) Điều này cho phép các kỹ thuật và thuật toán điều khiển búp sóng áp dụng cho một dãy đơn kích thước cũng có thể áp dụng cho những dãy phẳng [1] 1.6 Định nghĩa phân cực chéo Định nghĩa chuẩn của... cách búp (Beam –Space beamforming) Trước khi áp dụng các trọng số tới các phần tử của dãy, các tín hiệu của các phần tử của dãy có thể được xử lý bởi một bộ điều khiển đa búp sóng để hình thành nên một dãy các búp sóng trực giao Tiếp đó lối ra của mỗi búp có thể được nhân với các trọng số và kết quả là sinh ra một búp sóng mong muốn Quá trình xử lý này thường được xem như định dạng và điều khiển búp sóng. .. Hình 1.14: Tín hiệu thu được trên các phần tử được nhân với các trọng số phức và được lấy tổng lại để cho kết quả búp sóng lối ra Hình 2.16 môt tả một cấu trúc đơn giản được sử dụng cho định dạng và điều khiển búp sóng Bộ điều khiển búp, thực hiện việc lấy mẫu trường sóng truyền, và là loại được sử dụng cho xử lý các tín hiệu băng hẹp Lối ra tại thời điểm n, y ( n ) , được xác định bằng việc kết hợp tuyến... dạng và điều khiển búp sóng bằng phương pháp số thì nó có thể làm nhiều việc hơn nữa so với việc chi ước lượng hệ số dãy Trong thực tế, nó có thể thay đổi các giá trị của w để đặt búp theo bất kỳ hướng mong muốn nào và thực hiện khéo léo để hiệu suất của hệ thống là 20 tối ưu Do đó sự mềm dẻo của DBF cho phép thực hiện định dạng và điều khiển thích nghi toàn bộ 1.5.1 Định dạng và điều khiển búp sóng theo... tiến hành ở những tần số trung Mạng điều khiển búp sóng có thể được tiến hành bằng việc sử dụng các điện trở, mạch hybrid, các đường trễ (tapped) Đường chễ được cấu trúc bằng việc sử dụng các bản mạch Điều khiển búp sóng ở tần số trung có nhiều thuận lợi hơn trong một số phương pháp, vì nó được tiến hành sau bộ khuếch đại tín hiệu do đó mất mát trong mảng điều khiển búp sóng là ít quan trọng Tuy nhiên, . điều khiển búp sóng theo khoảng cách búp 22 1.5.3. Định dạng và điều khiển búp sóng hai chiều 22 1.6. Định nghĩa phân cực chéo 23 CHƯƠNG 2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG 25 2.1. Thuật. muốn tạo ra đa búp sóng, các búp này cách nhau một góc hưu hạn. Việc thiết kế một mạng điều khiển đa búp phức tạp hơn nhiều so với mạng điều khiển búp đơn búp. Một mạng điều khiển đa búp được hiểu. của dòng kích thích, và thường được gọi nó là mạng điều khiển búp sóng. Nếu điều khiển búp sóng được tiến hành ở tần cao, thì mạng điều khiển búp sóng tương tự thường bao gồm một số thiết bị, các

Ngày đăng: 21/06/2014, 20:40

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] John Litva and Titus Kwok – Yeung Lo, Digital Beamforming In Wireless Communications, Artech House, Boston – London, 1996 Khác
[3] A.C. Ludwig, The Definition Of Cross – Polarization, IEEE Transactions On Antennas And Propagation, pp 116-119, January 1973 Khác
[4] C. A. Balanis, Antenna theory: Analysis and Design, New York: John Wiley& Sons, 1997 Khác
[5] Fung – I Tseng, David K.Cheng, Optimum Scannable Planar Arrays With An Invariant Sidelobe Level, proc.of the IEEE, Vol.56, No.11, pp.1771-1778, November 1968 Khác
[6] I.S.Reed, J.D.Mallet, L.E.Brennan, Rapid Convergence Rate In Adaptive Arrays, IEEE Trans. On AES, Vol.10, pp. 853-863, November 1974 Khác
[7] M. Clergeud, Algorithms For Beamforming And Beamsteering Of Adaptive Antenna For Satellite Communications And Navigation, Master Thesis, DLR, 2001 Khác
[8] P. Darwood, P.N. Fletcher, G.S. Hilton, Mutual Coupling Compensation In Small Planar Array Antenna, IEEE, Proc. – Microw. Antennas Propag, Vol 145, no.1. 1 – 6, February 1998 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Hệ anten DBF tổng quát - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.1 Hệ anten DBF tổng quát (Trang 3)
Hình 1.2: Bộ điều khiển búp sóng tương tự - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.2 Bộ điều khiển búp sóng tương tự (Trang 4)
Hình 1.3: Một dãy tuyến tính cách đều - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.3 Một dãy tuyến tính cách đều (Trang 8)
Hình 1.4: Đồ thị bức xạ của một dãy tuyến tính tám phần tử - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.4 Đồ thị bức xạ của một dãy tuyến tính tám phần tử (Trang 10)
Hình 1.5: Dãy vòng với k phần tử cách đều - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.5 Dãy vòng với k phần tử cách đều (Trang 11)
Hình 1.6: Đồ thị bức xạ của một dãy vòng 8 phần tử với  R 0.6533λ = , búp sóng của anten được lái theo hướng  φ 0= o - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.6 Đồ thị bức xạ của một dãy vòng 8 phần tử với R 0.6533λ = , búp sóng của anten được lái theo hướng φ 0= o (Trang 12)
Hình 1.7: Dãy phẳng hình chữ nhật - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.7 Dãy phẳng hình chữ nhật (Trang 13)
Hình 1.8: Dãy phẳng 6 hình lục giác - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.8 Dãy phẳng 6 hình lục giác (Trang 14)
Hình 1.10: Mạng điều khiển búp sóng tương tự - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.10 Mạng điều khiển búp sóng tương tự (Trang 16)
Hình 1.11: An ten dãy vi dải gồm bốn phần tử - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.11 An ten dãy vi dải gồm bốn phần tử (Trang 17)
Hình 1.12 : Ma trận điều khiển búp sóng Butler cho một dãy gồm bốn phần tử: - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.12 Ma trận điều khiển búp sóng Butler cho một dãy gồm bốn phần tử: (Trang 17)
Hình 1.13 : Mảng pha tuyến tính - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.13 Mảng pha tuyến tính (Trang 19)
Hình 1.16: Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng cách búp tạo ra đa búp sóng. - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.16 Định dạng và điều khiển búp sóng theo khoảng cách búp tạo ra đa búp sóng (Trang 22)
Hình 1.17: Phân cực chuẩn, phân cực chéo - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 1.17 Phân cực chuẩn, phân cực chéo (Trang 24)
2.1.1. Đồ thị Chebychev cho dãy phẳng - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
2.1.1. Đồ thị Chebychev cho dãy phẳng (Trang 25)
Hình 3.1: Đồ thị hướng tính theo kích thước của dãy - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 3.1 Đồ thị hướng tính theo kích thước của dãy (Trang 40)
Hình 3.2: Lát cắt tại góc  φ 0 =  của đồ thị bức xạ - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 3.2 Lát cắt tại góc φ 0 = của đồ thị bức xạ (Trang 41)
Hỡnh 3.3: Dóy  8 8 ì , phõn cực trũn phải, được lỏi theo hướng  ( 45,30 ) - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
nh 3.3: Dóy 8 8 ì , phõn cực trũn phải, được lỏi theo hướng ( 45,30 ) (Trang 42)
Hình 3.4: Đồ thị với góc  φ 45 = o - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 3.4 Đồ thị với góc φ 45 = o (Trang 43)
Hỡnh 3.5: Đồ thị của một dóy 8 8 ì  phần tử cực trũn trỏi - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
nh 3.5: Đồ thị của một dóy 8 8 ì phần tử cực trũn trỏi (Trang 44)
Hình 3.6: So sánh giữa đồ thị bức xạ của dãy và hệ số dãy - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 3.6 So sánh giữa đồ thị bức xạ của dãy và hệ số dãy (Trang 45)
Hình 3.8: Đồ thị bức xạ sau khi lái búp sóng và vị trí điểm không - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 3.8 Đồ thị bức xạ sau khi lái búp sóng và vị trí điểm không (Trang 46)
Hình 3.9: Lát cắt tại góc  φ 0 = của đồ thị bức xạ - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 3.9 Lát cắt tại góc φ 0 = của đồ thị bức xạ (Trang 46)
Hình 3.10: Biểu đồ so sánh giữa thuật toán SMI với thuật toán kết hợp SMI và Chebychev - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 3.10 Biểu đồ so sánh giữa thuật toán SMI với thuật toán kết hợp SMI và Chebychev (Trang 47)
Hình 4.1: Dãy các phần tử cách đều theo trục X - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
Hình 4.1 Dãy các phần tử cách đều theo trục X (Trang 48)
Hỡnh 4.2: Mụ đun  2 2 ì  phần tử phõn cực trũn trỏi - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
nh 4.2: Mụ đun 2 2 ì phần tử phõn cực trũn trỏi (Trang 50)
Hỡnh 4.3: Dóy  8 8 ì  phần tử phõn cực trũn trỏi - THUẬT TOÁN CHO ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
nh 4.3: Dóy 8 8 ì phần tử phõn cực trũn trỏi (Trang 50)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w