波束赋形

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波束赋形

波束赋形(Beamforming)又叫波束成型空域滤波,是一种使用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术。[1] 波束赋形技术通过调整相位阵列的基本单元的参数,使得某些角度的信号获得相长干涉,而另一些角度的信号获得相消干涉。波束赋形既可以用于信号发射端,又可以用于信号接收端。

波束赋形技术[编辑]

在发射端,波束赋形器控制每一个发射装置的相位信号幅度,从而在发射出的信号波阵中获得需要相长和相消干涉模式。在接收端,不同接收器接收到的信号被以一种恰当的方式组合起来,从而获得期盼中的信号辐射模式。

以水下声纳发射为例,我们希望向远处的船只发送一束集中尖锐的声纳信号。如果声纳发射装置的每个声纳发生器同时向一艘船发声纳信号,由于远方船只的方位角度,有的声纳发射器的信号先到达船只,有的声纳发射器的信号后到达船只,无法做到让所有声纳信号发生器的信号同时到达这条船只。有了波束赋形技术,就可以调整不同声纳发生器的信号发射时间(离船远的先发信号,离船近的后发信号),这样,所有的声纳信号就能同时击中船只,获得一个强大的声纳脉冲信号击中船只的效果。

在被动式声纳系统或者主动式声纳的接收端,波束赋形技术为不同的水下听音器收集到的信号加上不同的时延(离开目标最近的水下听音器加上最长的时延),这样就能同时听到所有水下听音器的声音,就像声音是来自同一个水下听音器,从而获得最佳的效果。

参见[编辑]

  1. ^ Van Veen, B.D.; Buckley, K.M. Beamforming: A versatile approach to spatial filtering (PDF). IEEE ASSP Magazine. 1988, 5 (2): 4. doi:10.1109/53.665. (原始内容 (PDF)存档于2008-11-22).