Dies könnte eine Terminologiefrage sein, aber ich bin mir nicht sicher.
Was ist grundsätzlich der Unterschied zwischen herkömmlichen Strahlformern und adaptiven Strahlformern? Ich dachte, dass alle Strahlformer von Natur aus an bestimmte Kriterien angepasst sind, wie z. B. die Minimierung von Verzerrung oder Varianz oder andere räumliche Filterkriterien usw. Was ist also der Unterschied zwischen ihnen?
Antworten:
Ein Strahlformer ist im Grunde ein räumlicher Filter. Es kann passiv sein, genau wie ein zeitlicher Filter.
Anstelle von zeitlich getrennten Proben werden sie durch Raum getrennt. Ein passiver Zeitfilter kann ein Bandpass sein, der auf eine bestimmte Frequenz "gerichtet" oder "gelenkt" wird. Bei passiven räumlichen Filtern (dh Strahlformern) kann das Filter anstelle der zeitlichen Frequenz in Richtung eines bestimmten Ankunftswinkels gesteuert werden.
Adaptive Filter / Strahlformer können unglaublich sein, weil sie eine Null in Richtung einer Frequenz oder eines Winkels "lenken" können, in dem ein Störsignal vorliegt.
Genau wie ein zeitlich adaptives Filter passt ein räumlich adaptives Filter (dh ein Strahlformer) die Filtergewichte / -koeffizienten ständig an, um einige Kriterien zu optimieren, bei denen ein Interferer normalerweise "auf Null gesetzt" oder "zurückgewiesen" wird.
Hier ist ein Diagramm eines CBF, das als "K-Omega" Beamformer bezeichnet wird.
Hier ist ein Diagramm, um die Idee zu bekräftigen, dass ein passiver Strahlformer möglich ist.
Mir ist klar, dass diese etwas zufällig sind, aber hoffentlich können Sie der obigen Logik folgen. Ich werde sehen, ob ich ein besseres Diagramm finde, das klarer zeigt, was passiert. Um klar zu sein, handelt es sich bei den oben genannten Fenstern um Fenster vom Typ Hamming / Hanning, und dieser Prozess gibt im Wesentlichen eine 2D-Matrix zurück, bei der die zeitliche Frequenz auf der x-Achse und eine spezielle räumliche Variable auf der y-Achse liegt. Diese speziellen Variablen erleichtern die Mathematik und es ist ein einstufiger Prozess, die spezielle räumliche Variable und die zeitliche Frequenz in einen Ankunftswinkel umzuwandeln.
Die grünen Linien unten sind Linien mit konstanten Winkeln.
Beachten Sie, dass dies alles für CBF (konventionelle Strahlformer) gilt und das oben Gesagte alle räumlichen und zeitlichen Frequenzen abdeckt (innerhalb der Grenzen von Nyquist.
Einige gängige ABF-Techniken sind:
MPDR - Minimum Power Distortionless Rejection BF (Described by Van Trees)
DMR - Dominant Mode Rejection BF (Abraham and Owsley)
R-DMR - Robust Dominant Mode Rejection BF (Cox and Pitre)
EBAE - DMR BF with Eigenvector Beam Association and Excision (Kogon)
Anstatt eine räumliche FFT als räumliche Filteroperation zu verwenden, umfassen diese Techniken typischerweise das Erstellen einer aktualisierten räumlichen Autokorrelationsmatrix des eingehenden Signals und das anschließende Verwenden dieser Matrix oder Eigenvektoren dieser Matrix, um das räumliche Filter adaptiv zu beeinflussen.
Update für @Mohammad: Nachfolgend finden Sie eine Liste der Beamforming-Texte, die ich von meinem Professor erhalten habe:
Van Veen, BD; Buckley, KM; , "Beamforming: Ein vielseitiger Ansatz zur räumlichen Filterung", ASSP Magazine, IEEE, Band 5, Nr. 2, S. 4-24, April 1988
Effiziente digitale Strahlformung im Frequenzbereich Brian Maranda, J. Acoust. Soc. Am. 86, 1813 (1989)
Array-Signalverarbeitung von Don Johnson und Dan Dudgeon, Prentice Hall, 1993
Optimale Array-Verarbeitung von Harry L. Van Trees, Wiley, 2002.
Auch nach dem Durchsuchen sieht dies sehr interessant aus. Es scheint mehr an der praktischen Seite / der Implementierungsseite als an der Theorie interessiert zu sein. Ich habe es nicht, aber ich werde wahrscheinlich eine Kopie kaufen: