WBBF: Ett simuleringsverktyg för bredbandig adaptiv lobformning

I denna rapport beskrivs ett Matlab-baserat simuleringsverktyg kallat WBBF (Wide Band Beam Forming) för bredbandiga adaptiva gruppantenner. Verktyget är huvudsakligen gjort med tanke på kommunikationstillämpningar men även algoritmer mer passande för t.ex. radar är inkluderade. Signalerna byggs upp av nyttosignal och störare, vilka beskrivs med riktning, styrka och vågform, samt av brus. Antennen beskrivs med en modell som, även om den är ganska enkel, innehåller eventuella ofullkomligheter hos såväl antennelement som mottagare. Elementen kan beskrivas antingen med någon standardtyp eller med verkliga, mätta eller beräknade, data. Stor bandbredd vid lobformningen uppnås antingen med ett FIR-filter i varje elementkanal eller genom en uppdelning av processningen i delband. För cirkulära gruppantenner kan vi också arbeta med de s.k. fasskiftsmoderna vilket kan ge fördelar med bl.a. större bandbredd. Ett antal adaptiva algoritmer är implementerade såsom "Minimum Mean Square Error", "Constrained Power Minimization", "Maximum SINR", "Adaptive-adaptive beamforming", "Generering av O-djup i skattade riktningar" och "Side Lobe Canceller. Ett antal metoder för att minska känsligheten för ofullkomligheter är också implementerade såsom diagonalbelastning, styrvektorprojektion och egenvärdesmodifiering samt även breddning av O-djupen genom augmentering av kovariansmatrisen. Resultat ges i form av resulterande SINR-mått, samt resulterande frysta antenndiagram och frekvensgång. Med utgångspunkt från denna rapport ska det vara möjligt att använda simuleringsverktyget på ett effektivt sätt och att vidareutveckla det.