上周，我們讓冥王星雙元素?cái)?shù)字波束成形器工作?，F(xiàn)在它正在工作，我們可以用它做很多很酷的事情。在最后一篇博文中，我們將通過構(gòu)建自適應(yīng)信號(hào)跟蹤器來介紹其中之一。我們將掃描房間，找到信號(hào)源，然后鎖定它，這樣即使信號(hào)源移動(dòng)，我們也永遠(yuǎn)不需要重新掃描。我們將始終擁有完美的相移，為我們提供峰值信號(hào)和最大信噪比（SNR）。

單脈沖跟蹤簡(jiǎn)介

回想一下，在上一篇博客中，我們形成了一個(gè)接收光束，然后確定了發(fā)射器的方向。這給了我們到達(dá)的方向（DOA）。但為了獲得DOA，我們必須掃描所有可能的相移，然后選擇最高的信號(hào)強(qiáng)度。這意味著對(duì)于真正的無(wú)線電系統(tǒng)，我們必須定期中斷下載流并重新掃描。然后選擇最佳信噪比（SNR）相移，然后重新建立鏈路。它不是一個(gè)非常有效的通信鏈接。值得慶幸的是，聰明的人已經(jīng)找到了更好的方法來做到這一點(diǎn)。也許最流行的方法是使用“單脈沖跟蹤”。

單脈沖跟蹤是一種非常聰明的技術(shù)，在 1940 年代首次展示，至今仍在廣泛使用。我們將在這里做這種技術(shù)的一種變體，但還有許多其他類型。讓我們從頭開始，了解它是如何工作的。從我們上一篇博客中，我們形成了一個(gè)接收光束，并有一個(gè)如下所示的設(shè)置：

我們將該接收波束稱為“總和”波束。因?yàn)樗怯蒖X1和RX2的總和形成的。當(dāng)我們使用 Python 繪制它時(shí)，我們看到的是這樣的東西：

所以這看起來不錯(cuò)，紅線突出顯示了 DOA。但我們也可以從Rx2中減去Rx1，我們稱之為“三角洲”光束。如果你這樣做，你會(huì)看到一個(gè)非常有趣的形狀出現(xiàn)：

三角洲光束在 Sum 光束的峰值處給出一個(gè)尖銳的零點(diǎn)。讓我們?cè)倮L制一件事：總和光束和三角光束之間的相位差。如果我們這樣做，我們會(huì)得到這個(gè)更有趣的曲線：

相位差正好在該DOA點(diǎn)從負(fù)變?yōu)檎?。有了這條曲線，我們現(xiàn)在有了解釋單脈沖跟蹤概念所需的所有信息。

單脈沖跟蹤的工作原理

假設(shè)陣列指向下面的藍(lán)點(diǎn) - 你指向Sum光束峰值的某個(gè)地方。當(dāng)然，您希望達(dá)到總和光束峰值，因?yàn)檫@是最高SNR的位置。

你怎么知道，僅僅從冥王星數(shù)據(jù)的一個(gè)緩沖區(qū)（沒有看到該曲線上的任何其他點(diǎn)），你需要多少和哪個(gè)方向來調(diào)整相移？容易！從總和到增量（黑色箭頭）的差異與 DOA 誤差的大小成反比。相位差的極性告訴哪個(gè)方向改變相位。這就是單脈沖跟蹤背后的基本思想?；蛘咧辽龠@是我對(duì)它的快速解釋。

希望到現(xiàn)在為止，Python 文件對(duì)你來說很簡(jiǎn)單。僅添加了 3 個(gè)新功能：scan_for_DOA、monopulse_angle和跟蹤?！皊can_for_DOA”功能對(duì)所有可能的相位進(jìn)行一次完整掃描，然后找到峰值響應(yīng)。這給了我們起點(diǎn)。啟動(dòng)時(shí)是我們唯一進(jìn)行此掃描的時(shí)間。

monopulse_angle函數(shù)在總和和增量數(shù)據(jù)點(diǎn)之間執(zhí)行相位減法。非常感謝特拉維斯·柯林斯博士建議我使用相關(guān)函數(shù)而不是我以前使用的簡(jiǎn)單時(shí)域減法！

最后，“跟蹤”功能獲取冥王星數(shù)據(jù)的單個(gè)緩沖區(qū)，并決定我們是否需要增加或減少相移。

讓我們?cè)囋嚢桑?/strong>