Algoritmo de compensación de error de posición IN-ME para el beamforming de campo cercano de UAVs
Autores: Zhang, Yinan; Wang, Guangxue; Leng, Yi; Yu, Guowen; Peng, Shirui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Algoritmo de compensación de error de posición IN-ME para el beamforming de campo cercano de UAVsCategoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Enjambre de vehículos aéreos no tripulados
Modelo de formación de haces en matriz
Compensación de error de fase
Algoritmo iterativo de Newton
Información de gradiente de fase
División de región espacial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de un enjambre de vehículos aéreos no tripulados presentará características de campo cercano cuando se integre como un conjunto, y la existencia del error de movimiento del enjambre de vehículos aéreos no tripulados deteriorará en gran medida el patrón de haz formado por el conjunto. Para resolver estos problemas, se construye un modelo de formación de haz de conjunto de campo cercano con error de posición de elemento de conjunto, y se utiliza la expansión de Taylor de la función de diferencia de fase para simplificar aproximadamente el modelo. Se propone el algoritmo de máxima entropía de Newton mejorado para estimar y compensar los errores de fase. Se establece la función objetivo de entropía máxima, y se utiliza el algoritmo iterativo de Newton para estimar el error de fase de forma iterativa. Para seleccionar el valor inicial adecuado de la iteración de Newton, basado en una única señal de referencia de origen, se estima el valor inicial del error de fase a través de la información del gradiente de fase de la señal de conjunto recibida. Se lleva a cabo la formación de haz después de la compensación del error de fase con respecto al conjunto. Para evaluar el desajuste de la función de compensación de error de fase basada en el método propuesto, cuando el haz está escaneando, se divide el área espacial efectivamente compensada de la formación de haz del conjunto, lo que sienta las bases para la posterior división de la región espacial y la planificación de la ruta del enjambre de vehículos aéreos no tripulados. Los resultados de la simulación muestran que el haz formado por el método propuesto en este documento tiene un nivel de lóbulo lateral más bajo, y a medida que cambia la relación señal-ruido, la robustez del método propuesto se valida mejor. El algoritmo propuesto puede suprimir de manera efectiva la influencia adversa del error de posición del elemento del conjunto en la formación de haz del conjunto, y cuando el haz está escaneando, se divide el área efectivamente compensada de la función de compensación de error de fase, basado en el método propuesto.
Descripción
El objetivo de un enjambre de vehículos aéreos no tripulados presentará características de campo cercano cuando se integre como un conjunto, y la existencia del error de movimiento del enjambre de vehículos aéreos no tripulados deteriorará en gran medida el patrón de haz formado por el conjunto. Para resolver estos problemas, se construye un modelo de formación de haz de conjunto de campo cercano con error de posición de elemento de conjunto, y se utiliza la expansión de Taylor de la función de diferencia de fase para simplificar aproximadamente el modelo. Se propone el algoritmo de máxima entropía de Newton mejorado para estimar y compensar los errores de fase. Se establece la función objetivo de entropía máxima, y se utiliza el algoritmo iterativo de Newton para estimar el error de fase de forma iterativa. Para seleccionar el valor inicial adecuado de la iteración de Newton, basado en una única señal de referencia de origen, se estima el valor inicial del error de fase a través de la información del gradiente de fase de la señal de conjunto recibida. Se lleva a cabo la formación de haz después de la compensación del error de fase con respecto al conjunto. Para evaluar el desajuste de la función de compensación de error de fase basada en el método propuesto, cuando el haz está escaneando, se divide el área espacial efectivamente compensada de la formación de haz del conjunto, lo que sienta las bases para la posterior división de la región espacial y la planificación de la ruta del enjambre de vehículos aéreos no tripulados. Los resultados de la simulación muestran que el haz formado por el método propuesto en este documento tiene un nivel de lóbulo lateral más bajo, y a medida que cambia la relación señal-ruido, la robustez del método propuesto se valida mejor. El algoritmo propuesto puede suprimir de manera efectiva la influencia adversa del error de posición del elemento del conjunto en la formación de haz del conjunto, y cuando el haz está escaneando, se divide el área efectivamente compensada de la función de compensación de error de fase, basado en el método propuesto.