Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Угол прибытия (AoA) сигнала — это направление, откуда принимается сигнал (например, радио, оптический или акустический).
The angle of arrival (AoA) of a signal is the direction from which the signal (e. g. radio, optical or acoustic) is received.
Измерение
Измерение угла прихода (AoA) может быть выполнено путем определения направления распространения радиочастотной волны, падающей на антенную решетку, или путем определения максимальной силы сигнала при вращении антенны. AoA может быть вычислен путем измерения разности времени прибытия (TDOA) между отдельными элементами решетки. Как правило, измерение TDOA производится путем измерения разности фаз принятого сигнала на каждом элементе антенной решетки. Это можно рассматривать как обратную процедуру формирования луча. При формировании луча сигнал от каждого элемента взвешивается для "направления" диаграммы направленности антенной решетки. При определении AoA задержка прибытия сигнала к каждому элементу измеряется непосредственно и преобразуется в значение AoA. Рассмотрим, например, решетку из двух элементов, разделенных на расстояние, равное половине длины волны входящей радиочастотной волны. Если волна падает на решетку по оси, она достигнет каждой антенны одновременно. Это приведет к разности фаз 0°, измеренной между двумя элементами антенны, что эквивалентно AoA 0°. Если волна падает на решетку перпендикулярно оси, то между элементами будет измерена разность фаз 180°, что соответствует AoA 90°. В оптике AoA можно рассчитать с помощью интерферометрии.
Measurement of AoA can be done by determining the direction of propagation of a radio frequency wave incident on an antenna array or determined from maximum signal strength during antenna rotation. The AoA can be calculated by measuring the time difference of arrival (TDOA) between individual elements of the array. Generally this TDOA measurement is made by measuring the difference in received phase at each element in the antenna array. This can be thought of as beamforming in reverse. In beamforming, the signal from each element is weighed to "steer" the gain of the antenna array. In AoA, the delay of arrival at each element is measured directly and converted to an AoA measurement. Consider, for example, a two element array spaced apart by one half the wavelength of an incoming RF wave. If a wave is incident upon the array at boresight, it will arrive at each antenna simultaneously. This will yield 0° phase difference measured between the two antenna elements, equivalent to a 0° AoA. If a wave is incident upon the array at broadside, then a 180° phase difference will be measured between the elements, corresponding to a 90° AoA. In optics, AoA can be calculated using interferometry.
Приложения
Применение AoA используется в геолокации сотовых телефонов. Цель состоит в том, чтобы сотовая система сообщала о местоположении сотового телефона, совершающего экстренный вызов, или предоставляла услугу, позволяющую пользователю сотового телефона узнать своё местонахождение. Несколько приемников на базовой станции вычисляют угол прихода (AoA) сигнала сотового телефона, и эта информация объединяется для определения местоположения телефона. AoA также обычно используется для обнаружения местоположения пиратских радиостанций или любых военных радиопередатчиков. В подводной акустике AoA применяется для локализации объектов с использованием активного или пассивного определения дальности.
An application of AoA is in the geolocation of cell phones. The aim is either for the cell system to report the location of a cell phone placing an emergency call or to provide a service to tell the user of the cell phone where they are. Multiple receivers on a base station would calculate the AoA of the cell phone's signal, and this information would be combined to determine the phone's location. AoA is generally used to discover the location of pirate radio stations or of any military radio transmitter. In submarine acoustics, AoA is used to localize objects with active or passive ranging.
Ограничение
Ограничения точности оценки угла прихода сигнала в цифровых антенных решетках связаны с джиттером АЦП и ЦАП.
Limitations on the accuracy of estimation of angle of arrival signals in digital antenna arrays are associated with jitter ADC and DAC.