Цифровое диаграммоутворення часть 2

Рис. 3.4. Диаграмма направленности элементарного диполя с распределением синусоидального тока (). Определим спектральные оценки угловой координаты ДВ. В качестве таких будем рассматривать оценки, полученные с помощью наиболее часто используемых методов. Оценка по методу Бартлета (3) характеризует мощность результирующего сигнала, поступающего по направлению Xm. Рассмотрим сначала ситуацию для одного ДВ (М = 1) при отсутствии шумов. Из-за наличия взаимного влияния АЕ сужается угловой сектор сканирования, в котором возможно однозначное определение параметров ДВ. Это связано с тем, что с ростом отклонения направления визирования на ДВ от нормали решетки увеличиваются неадекватность оценки энергетики принимаемых сигналов. На рис. 3.5 представлены спектральные оценки методом Бартлета для углового положения ДВ 0 а) и -400 б) при пренебрежении (пунктирная линия) и в случае полной компенсации (сплошная линия) взаимного влияния К1 АЕ (К1 = К = R).

4G антенна
Кроме того, с ростом угловой координаты увеличивается и смещение ее оценки. а) б) Рис. 3.5. Оценки Бартлета для угловых положений ДВ а) 00 и б) -400 при пренебрежении (пунктирная линия) и компенсации (сплошная линия) взаимного влияния К1 АЕ (К1 = К = R). На рис. 3.6 указан сдвиг представлен в зависимости от числа (0, 2, 4, 6, 7) АЕ, влияние которых учитывается в вычислительных процедурах. По вертикали в градусах отложен смещение оценки, по горизонтали — угловая координата ДВ в градусах. В случае нескольких равномощных ДВ спектральная оценка по методу Бартлета при взаимном влиянии имеет те же характеристики что и для односигнальнои ситуации (см. Рис. 1.8, на котором представлена оценка двух ДВ с угловым координатам 0 и 300). Рис. 3.6. Смещение оценки методом Бартлета в зависимости от числа АЕ влияние которых учитывается. Как было отмечено, метод Кейпон (5) по своим свойствам занимает промежуточное положение между методом Бартлета и проекционными методами надрелеивського различия. Рассмотрим спектральные оценки для двух равномощных сигналов, поступающих из направлений и, полученные с помощью метода Кейпон (5). В отличие от оценок по методу Бартлета, они менее чувствительны к соответствию принятой модели компенсации взаимного влияния реальной числу взаимодействующих АЕ. На рис. 3.4 приведены оценки методом Кейпон: сплошной линией — при отсутствии взаимного влияния, точками — при воздействии 8 АЕ, пунктиром — соответственно при учете 5, 6, 7 из 8 АЕ факторов (соответственно рис. 3.7 а-в). Во-вертикали отложен отзыв ЦАР на два равномощных сигналы, поступающие из направлений и. а) б) в) Рис. 3.7. Оценки методом Кейпон в зависимости от числа АЕ влияние которых учитывается. Рассмотренные выше спектральные оценки, полученные при отсутствии шума. Для принятых допущений о шумовой компоненты сигналов, эти оценки можно считать асимптотическими. Однако, на практике для формирования КМ (4) необходимо использовать бесконечную сигнальную выборку, а ограниченной длины. На рис. 3.8 приведены смещения оценок угла направления приема единичного сигнала методом в соответствии Кейпон при компенсации взаимного влияния 0, 2, 4, 6 АЕ при длине выборки — 300, ОСШ на входе приемных каналов 12 дБ. По вертикали в градусах отложен смещение оценки, по горизонтали — направление прихода сигнала в градусах. При воздействии шума, например, когда ОСШ составляет 12 дБ по мощности, метод Кейпон не позволяет различить два равномощных сигналы с указанными ранее угловым координатам (,). Как и в случае отсутствия взаимного влияния каналов, на свойства оценки методом Кейпон влияет эффективная длина антенны (количество каналов ЦАР), ОСШ на входе приемных каналов и длина сигнальной выборки. Рис. 3.8. Смещение оценки методом Кейпон в зависимости от числа АЕ влияние которых учитывается. Различение сигналов возможно с увеличением их минимального углового разнесения, например, при угловых координатах, равных соответственно и. Для сравнения на рис. 3.9 приведены оценки методами: а) — Бартлета, б) — Кейпон, в) — MUSIC при компенсации взаимного влияния 6-и каналов с 8-и (пунктирная линия), при компенсации влияния 8-и каналов с 8-и (сплошная линия), при отсутствии учета взаимного влияния (линия точками). Во-вертикали отложен отзыв линейной ЦАР на два равномощных сигналы, поступающие из направлений и, с ОСШ на входе приемных каналов, равным 12 дБ по мощности, для длины выборки 300 отсчетов. В случае оценки по методу Бартлета уведомления не различаются. Среди методов Кейпон и MUSIC наиболее чувствительным к соответствию принятой модели компенсации взаимного влияния реальной числу взаимодействующих АЕ является метод Кейпон. На свойствах оценок по методу Кейпон с учетом взаимного влияния каналов ЦАР проявление изменения ОСШ и длины сигнальной выборки имеет тот же характер, что и без учета эффекта взаимного влияния. Основную роль играет соответствие числа каналов, влияние которых компенсируется при обработке сигналов, количества каналов решетки, которые реально влияют. Чем меньше угловое разнесение сигналов, тем больше должна быть это соответствие. а) б) в) Рис. 3.9. Оценки методами: а) — Бартлета, б) — Кейпон, в) — MUSIC. 3.3. Использование предложенной методики на примере плоской ЦАР при раздельной обработке информации Согласно п. 1.3., При проведении раздельной обработки информации в системе связи с ЦДУ на базе плоской ЦАР учета взаимного влияния АЕ можно проводить независимо по двум плоскостями. Например, на рис. 20 приведены спектральные оценки методами Бартлета и Кейпон для 2 ДВ с угловым координатам в 2 плоскостях соответственно: 1 ДВ — (-12; -5) 0; 2 ДВ — (-8, 10) 0. Рис. 3.10. Оценки методами Бартлета и Кейпон в 2 плоскостях при моделировании обработки информации в плоской ЦАР типа «Креста Миллса». При этом рассматривалась плоская ЦАР типа «Креста Миллса». При анализе полученных спектральных оценок подтвердились основные положения о свойствах методов, используемых. 3.4 Перспективы развития цифрового сегмента системы связи с цифровой антенной решеткой На сегодняшний день, в системах связи двойного назначения основной акцент стал смещаться на внедрение технологии программной архитектуры радиосредств (Software Defined Radio, SDR). Как отмечалось в, она позволяет обеспечить работу с различными стандартами и протоколами связи, их оперативной замены на новые, оптимизацию архитектуры оборудования по ресурсам и функциональностью под конкретную решаемую задачу.