波束賦形

波束賦形（Beamforming）又叫波束成型、空域濾波，是一種使用傳感器陣列定向發送和接收信號的信號處理技術。^[1] 波束賦形技術通過調整相位陣列的基本單元的參數，使得某些角度的信號獲得相長干涉，而另一些角度的信號獲得相消干涉。波束賦形既可以用於信號發射端，又可以用於信號接收端。

波束賦形技術

在發射端，波束賦形器控制每一個發射裝置的相位和信號幅度，從而在發射出的信號波陣中獲得需要相長和相消干涉模式。在接收端，不同接收器接收到的信號被以一種恰當的方式組合起來，從而獲得期盼中的信號輻射模式。

以水下聲納發射為例，我們希望向遠處的船隻發送一束集中尖銳的聲納信號。如果聲納發射裝置的每個聲納發生器同時向一艘船發聲納信號，由於遠方船隻的方位角度，有的聲納發射器的信號先到達船隻，有的聲納發射器的信號後到達船隻，無法做到讓所有聲納信號發生器的信號同時到達這條船隻。有了波束賦形技術，就可以調整不同聲納發生器的信號發射時間（離船遠的先發信號，離船近的後發信號），這樣，所有的聲納信號就能同時擊中船隻，獲得一個強大的聲納脈衝信號擊中船隻的效果。

在被動式聲納系統或者主動式聲納的接收端，波束賦形技術為不同的水下聽音器收集到的信號加上不同的時延（離開目標最近的水下聽音器加上最長的時延），這樣就能同時聽到所有水下聽音器的聲音，就像聲音是來自同一個水下聽音器，從而獲得最佳的效果。

參見

^ Van Veen, B.D.; Buckley, K.M. Beamforming: A versatile approach to spatial filtering (PDF). IEEE ASSP Magazine. 1988, 5 (2): 4. doi:10.1109/53.665. （原始內容 (PDF)存檔於2008-11-22）.

Louay M.A. Jalloul and Sam. P. Alex, "Evaluation Methodology and Performance of an IEEE 802.16e System", Presented to the IEEE Communications and Signal Processing Society, Orange County Joint Chapter (ComSig), December 7, 2006. Available at: https://web.archive.org/web/20110414143801/http://chapters.comsoc.org/comsig/meet.html
H. L. Van Trees, Optimum Array Processing, Wiley, NY, 2002.
"A Primer on Digital Beamforming" by Toby Haynes, March 26, 1998

[1] Van Veen, B.D.; Buckley, K.M. Beamforming: A versatile approach to spatial filtering (PDF). IEEE ASSP Magazine. 1988, 5 (2): 4. doi:10.1109/53.665. （原始內容 (PDF)存檔於2008-11-22）.

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