الگوریتم شکل دهی پرتو غیرخطی برای تخمین جهت ورود سیگنال های صوتی توسط آرایه میکروفونی با ساختار تودرتو

در آرایه خطی یکنواخت (ULA) با N المان حداکثر میتوان N-1 منبع سیگنال را تخمین جهت زد. آرایه خطی زیر بهینه تودرتو (NSA) برای حل محدودیت درجه آزادی آرایه ULA ارایه شده است. آرایه NSA از ترکیب دو یا چند آرایه ULA ساخته میشود که در آن با استفاده از (O(N المان فیزیکی می توان به ((O(N(2 درجه آزادی دست یافت. با توجه به اینکه در آرایه NSA فاصله بین برخی از المانها بیشتر از نصف طول موج میباشد، لذا در فاکتور آرایه آن لوب های جانبی و ناخواسته زیادی مشاهده میشود. در این مقاله برای حل مسیله لوب های جانبی و ناخواسته آرایه NSA روشی مبتنی بر شکل دهی پرتو دیجیتال در زیرآرایه ها که اساسا یک روش غیرخطی است، ارایه شده است. برای ارزیابی خروجی روش پیشنهادی از یک آرایه ULA با تعداد المان زیاد و دهانه برابر با آرایه NSA استفاده شده است. شبیه سازی ها نشان میدهد که نتایج بدست آمده برای آرایه NSA با نتایج آرایه ULA با دهانه برابر با NSA شبیه میباشد. در حالت کلی با روش ارایه شده در این مقاله میتوان با یک آرایه NSA با (N(1)+N(2 المان به پترن یک آرایه N(2)(N(1)+1 المان و با کوپلینک متقابل بین المانهای پایینتر دست یافت. روش ارایه شده شده برای تخمین جهت ورود (DOA) سیگنال های صوتی بصورت عملی مورد آزمایش قرار گرفته است.

Keywords:

آرایه تودرتو , فاکتور آرایه , لوب های ناخواسته , شکل دهی پرتو غیرخطی