معماری سخت‌افزاری آنتن‌های ضد جمینگ از لایه میدان الکترومغناطیسی تا لایه پردازش دیجیتال امتداد دارد و هر بخش نقش مشخص و غیرقابل چشم‌پوشی در عملکرد کلی ایفا می‌کند. در سطح فیزیکی آرایه عناصر آنتنی قرار دارد که بسته به طراحی می‌تواند از پچ‌های میکرو استریپ، آنتن‌های هورن کوچک یا عناصر حلقوی تشکیل شود و هندسه آرایه به صورت خطی، ماتریسی یا حلقوی انتخاب می‌شود تا پاسخ فضایی مطلوب در پهنای باند GNSS حاصل شود.
هر عنصر به یک زنجیره دریافت اختصاصی متصل است که شامل تقویت‌کننده کم‌نویز با خطیّت بالا، فیلترهای RF برای حذف انرژی خارج از باند، مدارهای انتخاب باند یا سوئیچ‌های RF در صورت پشتیبانی از چند باند، و در نهایت مبدل آنالوگ به دیجیتال است.
کیفیت و مشخصات هر یک از این اجزا تعیین‌کننده نسبت سیگنال به نویز سیستم، محدوده دینامیکی قابل تحمل در حضور جمرهای قوی و صحت اطلاعات فازی است که برای شکل‌دهی الگو مورد نیاز است.
توزیع لوکال آوسیلِیتور و سنکرون‌سازی زمانی بین کانال‌ها یکی از عناصر حیاتی معماری است زیرا هر اختلاف فاز یا جتر زمانی بین مسیرها به سرعت کارایی نال استیرینگ را کاهش می‌دهد. برای این منظور از مرجع فرکانسی با نویز فاز پایین و توزیع دقیق کلاک با استفاده از تقسیم‌کننده‌های فاز و تقویت‌کننده‌های با تاخیر کنترل‌شده استفاده می‌شود. در بسیاری از طراحی‌ها ، واحدی برای کالیبراسیون داخلی تعبیه می‌شود که می‌تواند سیگنال مرجع با فاز و دامنه شناخته‌شده تولید کند تا اختلاف‌های کانال به صورت دوره‌ای اندازه‌گیری و جبران شوند. کوپلینگ متقابل بین عناصر و پاسخ فرکانسی غیرایده‌آل هر عنصر نیز باید مدل‌سازی و جبران شود و این کار معمولاً با اندازه‌گیری ماتریس انتقال بین عناصر و اعمال فیلترهای جبرانی در دامنه دیجیتال انجام می‌گیرد.
بخش تبدیل آنالوگ به دیجیتال باید پهنای باند و رزولوشن کافی برای نگهداری اطلاعات فاز و دامنه سیگنال‌های GNSS داشته باشد و نرخ نمونه‌برداری و عمق بیت انتخابی مستقیماً بر توانایی سیستم در مقابله با تداخل‌های پهن‌باند و پالسی اثر می‌گذارد. انتخاب بین پیاده‌سازی تمام دیجیتال یا معماری هیبریدی آنالوگ-دیجیتال بر اساس محدودیت‌های توان و هزینه انجام می‌شود. در معماری‌های هیبریدی بخشی از ترکیب فضایی به صورت آنالوگ انجام می‌شود تا تعداد کانال‌های دیجیتال کاهش یابد و در نتیجه نیاز به ADC و پردازشگر کاهش پیدا کند. این رویکرد مزیت کاهش مصرف توان و هزینه را دارد اما انعطاف‌پذیری الگوریتمی و دقت نال‌سازی را محدود می‌کند.
بلوک پردازش دیجیتال شامل محاسبه ماتریس همبستگی بین کانال‌ها، الگوریتم‌های تعیین جهت ورود، محاسبه وزن‌های بیمتفورمینگ و نال استیرینگ و مدیریت حلقه‌های کنترلی است. این محاسبات معمولاً در سخت‌افزار شتاب‌دهنده مانند FPGA یا در پردازشگرهای سیگنال با معماری موازی انجام می‌شوند تا تاخیرها به حداقل برسند. انتخاب بین پیاده‌سازی با محاسبات عدد صحیح با مقیاس ثابت یا محاسبات ممیز شناور تابعی از نیاز به دقت عددی و منابع سخت‌افزاری است. محاسبات معکوس ماتریس و به‌روزرسانی وزن‌ها پیچیدگی محاسباتی قابل توجهی دارند و با افزایش تعداد کانال بار محاسباتی به صورت غیرخطی افزایش می‌یابد بنابراین استفاده از تکنیک‌های کاهش ابعاد، منظم‌سازی عددی و الگوریتم‌های تقریبی برای حفظ همگرایی و پایداری در زمان واقعی ضروری است.
P2
#تخصصی
ادامه .....
✈️@IR_AERO🚀
Post #9377
1.43K
- 👍 15