「従来型」と「適応型」ビームフォーマの違いは何ですか?


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これ用語の質問かもしれませんが、よくわかりません。

基本的に、従来のビームフォーマとアダプティブビームフォーマの違いは何ですか?すべてのビームフォーマーは、歪みや分散の最小化、その他の空間フィルタリング基準など、いくつかの基準に本質的に適応していると思いました。それらの違いは何ですか?

回答:


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ビームフォーマーは基本的に空間フィルターです。時間フィルターのように、パッシブにすることができます。

時間で区切られたサンプルの代わりに、空間で区切られています。パッシブテンポラルフィルターは、特定の周波数で「狙いを定められた」または「操縦された」バンドパスです。パッシブ空間フィルター(すなわち、ビームフォーマー)の場合、フィルターは時間的周波数の代わりに、特定の到着角度に向けることができます。

アダプティブフィルター/ビームフォーマーは、干渉信号が存在する周波数または角度に向かってヌルを「操縦」できるため、信じられないほどの可能性があります。

時間適応フィルターと同様に、空間適応フィルター(つまり、ビームフォーマー)は常にフィルターの重み/係数を調整して、通常は干渉を「無効化」または「拒否」するいくつかの基準を最適化します。

これは、「K-オメガ」ビームフォーマーと呼ばれるCBFの図です。 K-Omegaビームフォーマ図

これは、パッシブビームフォーマーが可能であるという考えを強化するための図です。

ビームフォーマのコンセプト

これらは少しランダムであると思いますが、うまくいけば、上記のロジックに従うことができます。何が起こっているのかをより明確に示すより良い図を見つけることができるかどうかを確認します。明確にするために、上記のウィンドウはハミング/ハニングタイプのウィンドウであり、このプロセスは基本的に、時間周波数がx軸にあり、特別な空間変数がy軸にある2次元行列を返します。この特殊変数を使用すると、計算が簡単になり、特殊な空間変数と時間周波数を到来角に変換する1ステップのプロセスになります。

下の緑の線は一定の角度の線です。 ビームフォーミング角度ライン

これはすべてCBF(従来のビームフォーマー)用であり、上記はすべての空間的および時間的周波数(ナイキストの制限内)をカバーすることに注意してください。
いくつかの一般的なABFテクニックは次のとおりです。

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)

これらの手法では、空間フィルタリング操作として空間FFTを使用する代わりに、入力信号の更新された空間自己相関行列を作成し、その行列またはその行列の固有ベクトルを使用して、空間フィルターに適応的に影響を与えます。

@Mohammadの更新:以下は、教授から受け取ったビームフォーミングテキストのリストです。

  • ヴァンヴィーン、BD; KM、バックリー。、「ビームフォーミング:空間フィルタリングへの多目的なアプローチ」、ASSP Magazine、IEEE、vol.5、no.2、pp.4-24、1988年4月

  • 周波数領域での効率的なデジタルビームフォーミングBrian Maranda、J。Acoust。Soc。午前。86、1813(1989)

  • ドン・ジョンソンとダン・ダジョンによるアレイ信号処理、プレンティス・ホール、1993

  • ハリーL.ヴァンツリーによる最適なアレイ処理、ワイリー、2002年。

また、周りを検索したところ、これは非常に興味深いように見えます。理論よりも実用/実装面に関心があるようです。持っていませんが、おそらくコピーを購入します。


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おかげで-CBFは基本的に空間フィルターであり、コヒーレントに結合されるか、またはヌルされる角度がユーザーによって指定されますが、ABFでは、適応アルゴリズムがパワーを最大化する角度などを適応的に見つけますあれ、正しい?
スペイシー

ありがとう、デイブ-1)これらの図はどこで見つけたのですか、それとも作成したのですか?2)ABFの頭字語をいくつかリストアップしましたが、それらの略語を教えていただけますか?3)最後に、私はアマゾンを調べましたが、特に素晴らしいビームフォーミングの本を見つけることができませんでした。どちらかと言えば、ビームフォーミングは一般的な適応フィルタリングの本に散らばっているようです。ありがとう!!
Spacey

私は本当に良い先生からビームフォーミングのクラスを受けました。これらの図とプロットは、私がそのクラスのために書いた論文からのものです。Van TreesのOptimum Array Processingを使用しましたが、これまで使用したことがほとんどないため、推奨できません。教授のメモは素晴らしいものでしたが、再配布することは許可されていません。
Dave C

それはノートについての残念です。:-/あなたが言及した頭字語を拡張できますか?ありがとう。
Spacey

メモについて同意します。良い配列処理の本を見つけたら、私はそれを私の答えに投稿します。ヴァンツリーは良い参考資料ですが、学習には適していません。
Dave C
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