شکل دهی پرتو آرایه آنتن مدوله شده زمانی با استفاده از شبکه های عصبی کانولوشن

در این مقاله به سنتز پترن تشعشعی دوبعدی چند بیم در آرایه آنتن صفحه ای مدوله زمان می پردازیم. با هدف کاهش زمان محاسبات عددی سنتز چند بیم و حذف رویکردهای سنتی و بهینه سازی که عمدتا پیچیدگی زیادی داشته و زمان بر بوده اند، رویکرد شبکه عصبی کانولوشنال مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این مقاله، شکل دهی هم زمان 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 آن ها مبتنی بر توزیع چبی شف، برای تحقق چند بیم از قبیل بیم اصلی و هارمونیک اول و دوم با سطح گلبرگ فرعی پایین و در زاویه های فضایی مختلف، داده های تصادفی گوناگونی را ایجاد می نماییم. سپس با استفاده از این داده ها، پترن ها و مدولاسیون نظیر آن ها تولید شده است. پس از آن یک مدل شبکه عصبی کانولوشنال جهت یادگیری رابطه بین پترن های بیم اصلی و دو هارمونیک اول با مدولاسیون زمان هر عناصر ارائه می شود. شبکه عصبی ارائه شده می تواند با میانگین توان دوم خطای حدود ۰.۰۳، رابطه بین پارامترهای مدولاسیون زمان عناصر آرایه آنتن با پترن های بیم اصلی و هارمونیک اول و دوم را یاد بگیرد. در راستای ارزیابی این مدل، یک نمونه تصادفی از داده ها انتخاب شده و مشخصات پترن آن به ورودی شبکه داده شود. خروجی شبکه، توالی مدولاسیون زمان هر عنصر را تخمین می زند. سپس مشخصات پترن به دست آمده از مقادیر تخمین زده شده مدولاسیون زمانی عناصر با پترن های اصلی مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد 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 می نماید.

کلیدواژه ها:

شکل دهی پرتو ، آرایه آنتن ، مدوله شده زمانی ، شبکه های عصبی کانولوشن