波束成形是一种用于提高接收信号的信噪比的技术,消除不希望的干扰源,并将信号传输到特定位置。波束成形是具有传感器阵列的系统的核心,包括MIMO无线通信系统,例如5G,LTE和WLAN。无线应用中的MIMO波束成形也可用于增加基站和用户元素之间的数据流容量。基于优化的波束形成技术在现代无线通信系统中变得更受欢迎。这包括混合波束成形,其中优化技术用于有效地分区基带和RF系统之间的系统架构,以降低成本。
波束形成应用程序
波束形成也广泛应用于雷达、声纳、医学成像和音频应用。波束形成器可用于聚焦从传感器阵列发送的特定方向的信号。对于传感器阵列接收的信号,波束形成器通过阵列元素间的相干求和信号来增强检测。传统的波束形成器有固定的权重,而自适应波束形成器有对环境做出响应的权重。对于窄带信号,波束形成通常可以通过将传感器输入与适当的相移复指数相乘来实现。在宽带信号的情况下,转向不再是单一频率的功能,操作可能需要在多个频段进行。
波束形成的性能
开发波束形成器和评估替代算法只是实现无线通信或雷达系统所需性能的第一步。为了评估性能,波束形成器必须集成到系统级模型中,并在参数、转向和信道组合的集合上进行评估。另一个挑战涉及在射频(RF)和/或数字基带域执行波束形成之间的系统级权衡。所有这些活动最好在设计过程的早期完成。
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MATLAB®和仿真软金宝app件®提供一套完整的建模和仿真工具和算法,需要设计、测试和集成波束形成器,并执行全系统级分析。一旦你设计了波束形成器,你可以在你的终端系统中使用C代码或HDL来部署它MATLAB编码器™,金宝appSimulink Coder™, 和高密度脂蛋白编码器™.
要了解有关波束形成的更多信息,请参阅相控阵系统工具箱™和Communications Toolbox™.