作者:桂。
時間:2017-08-21 19:42:30
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一、信號基本模型
根據波動方程,對於球面坐標:
可以得出單頻解:
當信號距離接收單元距離非常遠(L >> λ)時,即可認為遠場,這時候球面波可近似看作平面波
對應的解:
其中k =2pi/λ,稱為波數矢量,其大小表示單位波長的周期數。
二、窄帶信號
A-窄帶定義
關於窄帶信號的定義不唯一,先從實際情況入手分析分析,例如一般譜估計需要2*pi*d*sin(theta)/λ,當窄帶信號入射進來(窄帶也有一定帶寬):
如果這個誤差/區間非常小,就可以按照一個特定的頻點近似處理,這也是許多應用里定義窄帶的緣由。
這里取定義:窄帶信號為其帶寬小於其中心頻率的信號。
從信號處理的角度,時域越寬,頻域越窄;時域越窄,頻域越寬。對於窄帶信號,其時域較寬(帶寬倒數較大),即:窄帶意味着信號在陣列上的延遲比信號的時域寬度小得多,從而信號包絡沿這列的延遲可以忽略不計,故陣列孔徑內的各振元復包絡不變。反之,若復包絡有變化,則通常認為是寬帶信號。
B-窄帶理論分析
假設有一窄帶信號:
沿方向α傳播到r時,
根據傅里葉變換特性:
記傳播時間為:
則
假設ZB信號帶寬為B:
則上式可化簡為:
有按照上面的分析,對於窄帶信號:
從而有
即
因此
該關系式是陣列信號處理的基石,故通常的陣列處理模型都是建立在窄帶信號分析的基礎上。