TDL-based Wideband Beamforming for Radio Sources Close to the Array Endfire

ساختار آنتن آرايه اي يكنواخت (ULA) مبتني بر خطوط با تاخير زماني (TDL)، زماني كه منابع سيگنال در زواياي مياني واقع شده اند، كارايي مناسبي را نشان مي دهد. در مقابل، زماني كه منابع سيگنال نزديك به گوشه آنتن دريافت مي شوند كارايي مناسبي ندارد. در اين مقاله، يك روند جديد پيشنهاد مي شود كه كارايي بالاتر و شكل دهي الگوي تشعشعي مطلوبي را در ساختار TDL، زماني كه منابع راديويي ناهمبسته باند پهن در نزديكي گوشه آنتن دريافت مي شوند، ‌ارايه مي دهد. اين ساختار TDL جديد مبتني بر آرايه شيرواني-اكبري (SAA) است. نتايج عددي اين تحقيق نشان مي دهد كه دو ساختار TDL مبتني بر ULA و SAA زماني كه سيگنال هاي دريافتي در زواياي مياني باشند، كارايي مشابهي دارند. در مقابل، زماني كه سيگنال ها نزديك به گوشه آرايه دريافت شوند، ساختار TDL مبتني بر SAA كارايي به مراتب بالاتري را نسبت به ULA نشان مي دهد. به منظور ارايه يك مقايسه مناسب،‌ قدرمطلق ضريب آرايه (AF) در فركانس مركزي براي زواياي مختلف و سه معيار عملكردي كاملا شناخته شده متوسط مربع خطاي نرماليزه شده (NMSE)، نسبت سيگنال به تداخل به علاوه نويز (SINR) و نرخ خطاي بيت (BER)براي دو ساختار TDL مبتني برULA و SAA تعيين شده است.

Uniform linear array (ULA)-based TDL structure has good performance metrics when the signal sources are located at the middle angles. It offers poor performance when the signal sources are close to the array endfire. In this paper, a new approach is proposed which offers higher performance and desired beamforming on TDL structure when the wideband uncorrelated radio sources are close to the array endfire. This new TDL structure is based on Shirvani-Akbari array (SAA). Numerical results of this investigation show that both ULA-based and SAA-based TDL structures have the same performance where the signals of interest located at the middle angles. But, where the signals are close to the array endfire, the SAA-based TDL structure has much higher performance. In order to find a good comparison, the absolute array factor (AF) in center frequency for different angles and three well-known performance metrics, normalized mean square error (NMSE), signal to interference plus noise ratio (SINR) and bit error rate (BER) are evaluated for both ULA-based and SAA-based TDL structures.