数字天线阵列

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数字天线阵列(DAA)是一种具有多通道数字波束成形的智能天线,通常使用快速傅里叶变换(FFT)。数字天线阵列理论的发展和实际实现始于1962年,由VladimirVaryukhin(苏联)指导。 DAA的历史是在20世纪20年代作为多通道分析的理论开始出现的。在20世纪40年代,这一理论演变成了三通道天线分析仪的理论。20世纪50年代末,雷达中有效信号处理的实施,预示着电子计算机在这一领域的应用。...

数字天线阵列

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数字天线阵列(DAA)是一种具有多通道数字波束成形的智能天线,通常使用快速傅里叶变换(FFT)。数字天线阵列理论的发展和实际实现始于1962年,由VladimirVaryukhin(苏联)指导。

数字天线阵列的历史

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DAA的历史是在20世纪20年代作为多通道分析的理论开始出现的。在20世纪40年代,这一理论演变成了三通道天线分析仪的理论。20世纪50年代末,雷达中有效信号处理的实施,预示着电子计算机在这一领域的应用。1957年,BenS.Meltont和LeslieF.Bailey发表了一篇关于在电子电路模拟计算机的帮助下使用代数运算进行信号处理的文章。三年后的1960年,使用高速计算机来解决定向寻找问题的想法被体现出来,最初是为了定位地震震中。B.A.Bolt是最早在实践中实现这一想法的人之一。几乎同时,澳大利亚国立大学的研究人员Flinn也使用了类似的方法。尽管在上述实验中,传感器和计算机之间的互动是在数据输入卡的帮助下实现的,但这种决定是DAA出现道路上的决定性的一步。然后,只需要解决从传感器直接向计算机输入数字数据的问题,不包括准备打孔卡的步骤和作为剩余元素的操作员协助。雷达理论的这一步是1962年后在前苏联进行的,解决了发射源的超雷利分辨率问题。

数字波束成形

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DAA中数字信号处理的主要方法是在接收器通道的模数转换器(ADC)之后或在传输的数模转换器(DAC)之前进行数字波束成形。DAA的数字波束成形具有优势,因为数字信号可以被转换和平行组合,以产生不同的输出信号。来自各个方向的信号可以同时进行估计,并在较长的时间内进行整合,以便在探测远处的物体时增加信号能量,同时在较短的时间内进行整合,以探测快速移动的近处物体。在数字波束成形操作之前,应使用特殊测试源或使用异频信号对信道特性进行校正。这种校正不仅可用于接收信道,也可用于有源DAA的传输信道。数字天线阵列中对到达信号方向估计的准确性和对干扰的抑制深度的限制与ADC和DAC的抖动有关。

天线阵列

信号处理方法

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xxx似然波束成形器

在xxx似然波束成形器(DML)中,噪声被建模为静止的高斯白随机过程,而信号波形是确定的(但任意的)和未知的。

巴特利特波束形成器

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巴特利特波束形成器是传统频谱分析(频谱图)在DAA上的自然延伸。其频谱功率由以下方式表示使这个功率最大化的角度是对到达角的估计。

Capon波束成形器

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Capon波束成形器,也被称为最小方差无失真响应(MVDR)波束成形算法,其功率由以下公式给出MVDR/Capon波束成形器可以实现比传统(Bartlett)方法更好的分辨率,但由于全等级矩阵反演,这种算法的复杂度更高。GPU计算的技术进步已经开始缩小这一差距,使实时Capon波束成形成为可能。

MUSIC波束成形器

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MUSIC(MUltipleSIgnalClassification)波束成形算法首先对信号部分和噪声部分的协方差矩阵进行分解。其特征分解表示为因此,MUSIC波束形成器也被称为子空间波束形成器。与Capon波束形成器相比,它能提供更多的信息。

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词条目录
  1. 数字天线阵列
  2. 数字天线阵列的历史
  3. 数字波束成形
  4. 信号处理方法
  5. 最大似然波束成形器
  6. 巴特利特波束形成器
  7. Capon波束成形器
  8. MUSIC波束成形器

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