Sự khác biệt giữa các chùm tia 'thông thường' và 'thích nghi'?


8

Đây có thể là một câu hỏi thuật ngữ nhưng tôi không chắc chắn.

Về cơ bản, sự khác biệt giữa các chùm tia thông thường và các chùm tia thích ứng là gì? Tôi nghĩ rằng tất cả các máy tạo tia vốn đã thích nghi với một số tiêu chí, như giảm thiểu biến dạng hoặc phương sai, hoặc một số tiêu chí lọc không gian khác, v.v ... Vậy sự khác biệt giữa chúng là gì?

Câu trả lời:


10

Một Beamformer về cơ bản là một bộ lọc không gian. Nó có thể bị động, giống như một bộ lọc tạm thời.

Thay vì các mẫu được phân tách theo thời gian, chúng được phân tách bằng không gian. Bộ lọc tạm thời thụ động có thể là một dải thông được "nhắm" hoặc "được điều khiển" ở một tần số cụ thể. Đối với các bộ lọc không gian thụ động (ví dụ: bộ định dạng tia), bộ lọc có thể được điều khiển theo một góc đến cụ thể, thay vì tần số theo thời gian.

Các bộ lọc / chùm tia thích ứng có thể là không thể tin được vì chúng có thể "điều khiển" một giá trị null theo tần số hoặc góc có tín hiệu nhiễu.

Cũng giống như bộ lọc thích ứng tạm thời, bộ lọc thích ứng không gian (tức là Beamformer) liên tục điều chỉnh trọng số / hệ số của bộ lọc để tối ưu hóa một số tiêu chí thường liên quan đến "vô hiệu hóa" hoặc "từ chối" một giao thoa.

Đây là sơ đồ của một CBF được gọi là Beamformer "K-Omega". Sơ đồ chùm tia K-Omega

Đây là một sơ đồ để củng cố ý tưởng rằng một chùm tia thụ động là có thể.

Khái niệm Beamformer

Tôi nhận ra rằng đây là một chút ngẫu nhiên, nhưng hy vọng bạn có thể làm theo logic của những điều trên. Tôi sẽ xem liệu tôi có thể tìm thấy một sơ đồ tốt hơn cho thấy rõ hơn những gì đang xảy ra không. Để rõ ràng, các cửa sổ được đề cập ở trên là cửa sổ loại Hamming / Hanning và quá trình này về cơ bản trả về ma trận 2 chiều trong đó tần số thời gian nằm trên trục x và một biến không gian đặc biệt nằm trên trục y. Biến đặc biệt này làm cho phép toán dễ dàng hơn và đó là quá trình một bước để chuyển đổi biến không gian và tần số thời gian đặc biệt thành góc tới.

Các đường màu xanh lá cây dưới đây là các đường góc không đổi. Beamforming Angle Lines

Hãy nhớ rằng tất cả những thứ này là dành cho CBF (máy tạo tia thông thường) và ở trên bao gồm tất cả tần số không gian và thời gian (trong giới hạn của Nyquist.
Một số kỹ thuật ABF phổ biến là:

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)

Thay vì sử dụng FFT không gian làm hoạt động lọc không gian, các kỹ thuật này thường bao gồm việc xây dựng ma trận tự tương quan không gian cập nhật của tín hiệu đến, sau đó sử dụng ma trận hoặc hàm riêng của ma trận đó để tác động thích ứng bộ lọc không gian.

Cập nhật cho @Mohammad: Dưới đây là danh sách các văn bản định dạng mà tôi nhận được từ giáo sư của mình:

  • Văn Veen, BD; Buckley, KM; , "Beamforming: một cách tiếp cận linh hoạt để lọc không gian," Tạp chí ASSP, IEEE, vol.5, no.2, tr.4-24, tháng 4 năm 1988

  • Hiệu quả chùm tia kỹ thuật số hiệu quả trong miền tần số Brian Maranda, J. Acoust. Sóc. Là. 86, 1813 (1989)

  • Xử lý tín hiệu mảng của Don Johnson và Dan Dudgeon, Prentice Hall, 1993

  • Xử lý mảng tối ưu của Harry L. Van Plants, Wiley, 2002.

Ngoài ra, sau khi tìm kiếm xung quanh, điều này trông rất thú vị. Nó dường như quan tâm đến khía cạnh thực tế / thực hiện hơn là lý thuyết. Tôi không có nó nhưng có lẽ tôi sẽ mua một bản sao:

  • Xử lý mảng thực tế của Mark Sullivan, McGraw Hill, 2008 ( http: //www.prrealarray Processing.com/index.html )

1
Cảm ơn - vì vậy, CBF về cơ bản là một bộ lọc không gian, trong đó góc được kết hợp mạch lạc hoặc không có giá trị, được đưa ra bởi người dùng, trong khi trong ABF, thuật toán thích ứng sẽ thích ứng tìm một góc tối đa hóa sức mạnh, hoặc một cái gì đó như đúng rồi đấy?
Spacey

Cảm ơn Dave - 1) Bạn đã tìm thấy hoặc tạo ra những sơ đồ đó từ đâu? 2) Bạn đã liệt kê một số từ viết tắt cho ABF, bạn có thể vui lòng cung cấp những gì họ đại diện cho? 3) Cuối cùng, tôi đã xem trên amazon nhưng không thể tìm thấy bất kỳ cuốn sách định dạng đặc biệt đẹp nào, bạn có thể giới thiệu không? Nếu bất cứ điều gì, Beamforming dường như chỉ nằm rải rác trên các cuốn sách lọc thích ứng chung. Cảm ơn!!
Spacey

Tôi đã tham gia một lớp học về Beamforming từ một giáo viên thực sự giỏi. Những sơ đồ và cốt truyện là từ những bài báo tôi đã viết cho lớp học đó. Chúng tôi đã sử dụng Xử lý mảng tối ưu của Van Plants mặc dù tôi không thể khuyên bạn vì tôi hầu như không bao giờ sử dụng nó. Ghi chú của giáo sư là / không thể tin được, nhưng tôi không được phép phân phối lại chúng.
Dave C

Đó là một sự xấu hổ về các ghi chú. : - / Bạn có thể mở rộng các từ viết tắt mà bạn đã đề cập không? Cảm ơn.
Spacey

Tôi đồng ý về các ghi chú. Nếu tôi tìm thấy một cuốn sách xử lý mảng tốt, tôi sẽ đăng nó trong câu trả lời của mình. Tôi hiểu rằng Van Plants là một tài liệu tham khảo tốt, nhưng không tốt cho việc học.
Dave C
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.