نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 برق- علم و صنعت
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
3 پژوهشگاه فضایی ایران و پژوهشگاه ارتباطات ایران
چکیده
در این مقاله به سنتز پترن تشعشعی دوبعدی چند بیم در آرایه آنتن صفحه‌ای مدوله زمان می‌پردازیم. با هدف کاهش زمان محاسبات عددی سنتز چند بیم و حذف رویکردهای سنتی و بهینه‌سازی که عمدتا پیچیدگی زیادی داشته و زمان‌بر بوده‌اند، رویکرد شبکه عصبی کانولوشنال مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این مقاله، شکل‌دهی هم‌زمان چند بیم به صورت دلخواه در آرایه آنتن مدوله زمان برای اولین بار ارائه شده است. ابتدا با استفاده از نحوه سویچینگ عناصر و مدولاسیون زمانی آن‌ها مبتنی بر توزیع چبی‌شف، برای تحقق چند بیم از قبیل بیم اصلی و هارمونیک اول و دوم با سطح گلبرگ فرعی پایین و در زاویه‌های فضایی مختلف، داده‌های تصادفی گوناگونی را ایجاد می‌نماییم. سپس با استفاده از این داده‌ها، پترن‌ها و مدولاسیون نظیر آن‌ها تولید شده است. پس از آن یک مدل شبکه عصبی کانولوشنال جهت یادگیری رابطه بین پترن‌های بیم اصلی و دو هارمونیک اول با مدولاسیون زمان هر عناصر ارائه می‌شود. شبکه عصبی ارائه شده می‌تواند با میانگین توان دوم خطای حدود ۰.۰۳، رابطه بین پارامترهای مدولاسیون زمان عناصر آرایه آنتن با پترن‌های بیم اصلی و هارمونیک اول و دوم را یاد بگیرد. در راستای ارزیابی این مدل، یک نمونه تصادفی از داده‌ها انتخاب شده و مشخصات پترن آن به ورودی شبکه داده شود. خروجی شبکه، توالی مدولاسیون زمان هر عنصر را تخمین می‌زند. سپس مشخصات پترن به دست آمده از مقادیر تخمین زده شده مدولاسیون زمانی عناصر با پترن‌های اصلی مقایسه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که مشخصات پترن به دست آمده از مقادیر تخمین زده شده به خوبی با مشخصات پترن اصلی مطابقت دارند. این روش قابلیت خوبی برای کنترل دلخواه چند بیم برای کاربردهایی که نیاز به ایجاد چندین ارتباط دارند فراهم می‌نماید.
کلیدواژه‌ها
موضوعات