Tương thớch tham chiếu khụng gian dựa trờn thụng tin liờn quan hướng đến của tớn hiệu mong muốn và cỏc thành phần đa đường của chỳng. Cú một số cỏc phương phỏp khỏc nhau để đạt được ước tớnh thụng tin DOA với sự hỗ trợ của cỏc tớn hiệu dàn ănten thu được. Cỏc kỹ thuật ước tớnh số lượng súng dựa trờn sự phõn tớch ma trận tương quan đầu ra dàn, [ ( ) H( )]
R E x t x t= , cỏc vấn đề bao gồm cỏc ước tớnh tương quan giữa cỏc tớn hiệu tại cỏc phần tử dàn ănten trong hỡnh 1.5. Thuật toỏn được gọi là phõn loại đa tớn hiệu (Multiple Signal Classification – MUSIC) và ước tớnh cỏc tham số tớn hiệu b λi kỹ thuật bất biến luõn chuyển (ESPRIT) đều sử dụng phươngphỏp này. Tuy nhiờn, cỏc thuật toỏn này khụng hiệu quả trong việc tỡm kiếm cỏc tớn hiệu coherent. Cỏc kỹ thuật ước tớnh tham số thường chủ yếu là kỹ thuật ước tớnh gần giống lớn nhất (MLE) dựa trờn cỏc thuật toỏn, trong đú ước tớnh ML của cỏc tham số mong muốn, vớ dụ như gúc đến, là hàm gần giống phải được tối đa hoỏ. Cỏc kỹ thuật này cú tớnh phức tạp tớnh toỏn cao và cũng yờu cầu dàn ănten phải được định cỡ một cỏch chớnh xỏc. Sau đõy chỳng ta sẽ nghiờn cứu thuật thoỏn định cỡ ănten.
Thủ tục định cỡ ănten được kết hợp chặt chẽ trong một dàn tạo bỳp súng số, để dễ dàng lấy cỏc mẫu ănten lựa chọn cao cú cỏc bỳp súng phụ cực thấp. Việc tự định cỡ là một ưu điểm nhưng trong thực tế cũng cú thể là một yờu cầu thiết yếu đối với hệ thống sử dụng một dàn cỏc bộ thu con được tạo nờn b λi cỏc phần tử tớch cực phõn tầng. Một số cỏc kỹ thuật sẵn cú như phộp đơn ảnh cỏc tớn hiệu thử nghiệm tần số vụ tuyến chớnh xỏc tại cỏc lối vào của bộ nhận, tập trung vào cỏc nguồn tại một vị trớ đó biết trong vựng xa hay gần, hay việc sử dụng một bộ tỏn xạ cụ thể của tớn hiệu được phỏt.
Để cải thiện SIR của tớn hiệu nhận được b λi một dàn ănten tương thớch, cỏc nỳt súng cú thể được tạo ra trong mẫu phỏt xạ của dàn ăten trong hướng nhiễu đồng kờnh mạnh. Tuy nhiờn, vị trớ gốc và độ sõu của cỏc nỳt súng này là rất nhạy đỗi với lỗi pha và biờn độ trong dàn ănten. Hiệu năng của cỏc thành phần RF núi chung khỏc nhau theo nhiệt độ, thời gian và tần số. Do đú, một thủ tục định cỡ trực tuyến yờu cầu cú thể diễn ra, trong khi đú cỏc trạm gốc tiếp tục hoạt động bỡnh thường. Chỉ khi cỏc thành phần tớch cực phải được định dạng, cỏc thành phần thụ động được giả thiết là ớt bị ảnh hư λng của thời gian và nhiệt độ. Sau khi định cỡ sự khụng tương thớch biờn độ được giới hạn đến
Quỏ trỡnh định cỡ của một dàn ănten thu 8 x 8 phần tử được phục vụ cho việc thử nghiệm trường pan- European TSUNAMI (II) SDMA được mụ tả b λi Passman và Wixforth trong. Mục đớch của thủ tục định cỡ là giảm lỗi pha nhỏ hơn 30 và lỗi biờn độ ớt hơn 0.5 dB. Dàn ănten thu, như biễu diễn trong hỡnh 3.13, gồm 10 dàn con tớch cực khụng gian tuyến tớnh, mỗi một dàn gồm 8 phần tử ănten đơn được phõn chia theo chiều dọc. Dàn con thứ 1 và thứ 10 hoạt động như cỏc phần tử giả để duy trỡ sự ghộp lẫn nhau giữa cỏc dàn con trong toàn dàn. Việc cung cấp mạch để cho phộp chấp nhận cả hai tớn hiệu dao động theo phương ngang và phương thẳng đứng tại mỗi một dàn con cú thể chấp nhận 16 phương dao động khỏc nhau. Việc định cỡ ănten cú thể được chia làm hai giai đoạn, đú là định cỡ offline sau khi sản xuất và định cỡ online được thực hiện trong quỏ trỡnh vận hành. Định cỡ offline đo cỏc đặc tớnh của cỏc thành phần thụ động trong đường tớn hiệu và giả thiết là bộ chia Wilkinson 16:1 và cỏc coupler hướng 20dB là ổn định theo thời gian và nhiệt độ. Cụ thể hơn nữa, thủ tục định cỡ online sử dụng bộ chia Wilkinson và coupler hướng để đưa một tớn hiệu định cỡ vào trong mỗi một đường truyền tớn hiệu được dành riờng cho phương nằm ngang và 8 đường truyền theo phương thẳng đứng. Đỏp ứng về pha và biờn độ của 16 đường tớn hiệu này được đo trong băng tần cơ s λ để đặc tớnh hoỏ toàn bộ hệ thống ănten. Tuy nhiờn, việc đặc tớnh hoỏ một cỏch đầy đủ bộ thu dàn ănten này tại tất cả cỏc tần số cần thiết cú thể tạo ra một số lượng lớn dữ liệu và đũi hỏi một thời gian khụng thực tế.
Thật may mắn là, cú thể sử dụng một tập cỏc phộp đo được giảm . Cỏc phộp đo chức năng chuyển giao đến của dàn ănten, S21, giữa cổng định cỡ trung tõm và 16 cổng thu cho cỏc tớn hiệu dao động theo phương thẳng đứng và nằm ngang là rất cần thiết cho việc đặc tớnh hoỏ mạng định cỡ. Sự khỏc biệt về pha lờn đến 200 và biến đổi biờn độ 2 dB được đo giữa 2 đường tớn hiệu định cỡ cú vẻ giống nhau. Cỏc phộp đo khỏc của S21
giữa mỗi một cổng dàn con và tất cả cỏc cổng dàn con khỏc, để đạt được sự kết hợp lẫn nhau giữa cỏc dàn cho thấy mức kết hợp dưới -30 dB giữa tất cả cỏc cổng. Do đú, việc đặc tớnh húa mạng định cỡ cần 16 giỏ trị cường độ và pha, trong khi đú việc ghộp đụi lẫn nhau giữa cỏc dàn con cần nhiều hơn 256 số ghi. Ngoài ra, bất cứ sự mất hiệu chỉnh nào giữa cỏc giàn con về cường độ, cỏc mẫu phỏt xạ trờn tất cả cỏc gúc phương vị cụ thể và gúc ngẩng phải được đo, dẫn đến một khối lượng thụng tin đỏng kể phải được xử lý.
Bộ tạo búp sóng Bộ tạo búp sóng
Điều khiển phân cực Các bộ khuyếch đại Các bộ lọc Tám dàn con phần tử giả Phần tử giả 8 phần tử Cupler có hướng 20dB Hệ thống định cỡ
Điều khiển phân cực Các bộ khuyếch đại Các bộ lọc
Bộ chia Wilkinson 16:1
Hỡnh 2.15: Sơ đồ khối của bộ thu dàn ănten 8x8 phần tử và hệ thống định chuẩn vốn cú của Passman và Wixforth cho thấy cỏc cổng phõn cực phương ngang và phương thẳng
đứng