new post, josh-oap-1-1

2023-04-19 01:06:58 +08:00
parent ed034469eb
commit 7d89c68c6f
1 changed files with 58 additions and 0 deletions
@@ -0,0 +1,58 @@
+---
+title: 'Josh''s Notes: 最优阵列处理（Part 1.1 —— 频率-波数响应和波束方向图）'
+mathjax: true
+comments: true
+copyright: true
+toc:
+  enable: false
+  number: true
+  wrap: true
+  expand_all: true
+  max_depth: 4
+categories:
+  - - Josh 的学习笔记
+    - 最优阵列处理
+    - 阵列和空域滤波器
+description: >-
+  假设在空时场的某个区域内有一个或多个信号，同时也假设在空时场的某个区域内存在噪声和/或干扰。在我们所感兴趣的一些应用中，这些区域是部分重叠的。阵列可以利用信号的空域特征，对空时场域（space-time
+  field）内的信号进行滤波。这种滤波可以用一种与角度或波数的相关性（in terms of a dependence upon angle or
+  wavenumber）进行描述。在频域看，这种滤波是通过使用复增益对阵列输出进行加权，根据信号的空域相关性对信号进行增强或抑制来实现的。通常我们对空时场进行空域滤波的目的是：使得从一个（或一组）特定角度到来的信号通过有效的组合得到增强，抑制从其他角度到来的噪声或干扰。
+abbrlink: 8b61f5a7
+date: 2023-04-18 23:57:47
+tags:
+  - 阵列信号处理
+  - 频率-波数响应
+  - 波束方向图
+---
+
+<a id="fig.1-1-1"></a>
+
+![图 1-1-1 球坐标系](https://josh-blog-1257563604.cos.ap-beijing.myqcloud.com/img/2023-04-18-josh-oap-part-1-1/2023-04-18-josh-oap-part-1-1-010-SphericalCoordinareSystem.png!sign){width=600px}
+
+首先需要明确采用的坐标系，如[图 1-1-1](#fig.1-1-1) 所示，直角坐标系和球坐标系的关系也在其中标明：
+
+$$\begin{equation}
+\begin{aligned}
+x &= r \sin\theta\cos\varphi \\
+y &= r \sin\theta\sin\varphi \\
+z &= r \cos\theta
+\end{aligned}
+\end{equation}$$
+
+本文分析一个阵列对外部信号场的响应。阵列由一组全向阵元组成，阵元的位置为 $\vec{p}_n$,
+如[图 1-1-2](#fig.1-1-2) 所示。阵元在位置 $\vec{p}_n : n = 0, 1, \cdots, N — 1$ 上对信号场进行空域采样。这产生了一组信号，表示为矢量 $\vec{f}(t, \vec{p})$
+
+$$\begin{equation}
+\vec{f}(t, \vec{p}) = \left[
+  \begin{array}{c}
+    f(t, \vec{p}_0) \\
+    f(t, \vec{p}_1) \\
+    \vdots \\
+    f(t, \vec{p}_{N-1}) \\
+  \end{array}
+\right]
+\end{equation}$$
+
+<a id="fig.1-1-2"></a>
+
+![图 1-1-2  $N$ 阵元阵列](https://josh-blog-1257563604.cos.ap-beijing.myqcloud.com/img/2023-04-18-josh-oap-part-1-1/2023-04-18-josh-oap-part-1-1-020-NElementArray.png!sign){width=600px}