本文主要是介绍【MIMO 从入门到精通】[P6]【What is Beamforming?】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
前言：
Beamforming 是MIMO 技术里面的核心技术之一，所以讲MIMO 必须对Beamforming
有所了解，本篇主要了解一下beamforming
Explains how a beam is formed by adding delays to antenna elements.
波束赋形（Beamforming）又叫波束成型、空域滤波，是一种使用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术。波束赋形技术通过调整相位阵列的基本单元的参数，使得某些角度的信号获得相长干涉，而另一些角度的信号获得相消干涉。波束赋形既可以用于信号发射端，又可以用于信号接收端。
在发射端，波束赋形器控制每一个发射装置的相位和信号幅度，从而在发射出的信号波阵中获得需要相长和相消干涉模式.
在接收端，不同接收器接收到的信号被以一种恰当的方式组合起来，从而获得期盼中的信号辐射模式。
以水下声纳发射为例，我们希望向远处的船只发送一束集中尖锐的声纳信号。如果声纳发射装置的每个声纳发生器同时向一艘船发声纳信号，由于远方船只的方位角度，有的声纳发射器的信号先到达船只，有的声纳发射器的信号后到达船只，无法做到让所有声纳信号发生器的信号同时到达这条船只。有了波束赋形技术，就可以调整不同声纳发生器的信号发射时间（离船远的先发信号，离船近的后发信号），这样，所有的声纳信号就能同时击中船只，获得一个强大的声纳脉冲信号击中船只的效果。
在被动式声纳系统或者主动式声纳的接收端，波束赋形技术为不同的水下听音器收集到的信号加上不同的时延（离开目标最近的水下听音器加上最长的时延），这样就能同时听到所有水下听音器的声音，就像声音是来自同一个水下听音器，从而获得最佳的效果。 [1]
目录：
1： 单天线收发原理
2： 多天线收发原理
3： Beamforming
一 单天线收发原理
如上图:
发射端： 基站以电磁波的形式传输一个正弦波信号到接收方
接收端： 手机只有单根天线，通过电路振荡器还原出基站发送的正弦波.
二 多天线收发原理
如上图：
发射源：
如上图红色部分,发射端天线通过电磁振荡传播电磁波
接收源：
天线: 距离发射源较远，电磁波较晚到达
天线: 距离发射源较近，电磁波较早到达，
物理距离为d,时间延迟为
, 所以在Y2 天线端增加一个延时电路，
这样通过延时电路后，在接收端 正弦波的相位,幅度，周期就完全一样
然后通过一个加法器把 收到的信号相加,相当于接收方的信号能量增加了一倍。
这种针对同频信号,通过延时器和加法器,信号变得更强了，波形的幅度变大，达到赋形的效果
三 Beamforming
如上图：
发射源：
以不同的角度发射震荡电磁波
接收源：
之间接收电磁波已经没有延迟了
但是因为 端有个delay 电路，导致，
天线的输出波形跟
相位相差180度,相差一半的波长。两路信号通过加法器输出后,信号相互消除,为0.
如果我们固定住delay 延时器，如下图发射器从不同角度发射信号
接收端： 通过不同天线接受信号，然后叠加得到的信号会有不同的效果
有的信号相消，有的信号增强了，这就是beamforming 技术，
例1 ：，如下图3个antenna 场景：
我们可以设置不同delay,然后对不同的antenna 上面 的信号相加
最后得到不同的效果，如下图，结果信号幅度会变得更强，
例2：4Rx antenna
add 后波形幅度如下图
发射源：
如下图四种颜色，代表不同的发射角度
接收端：
固定住delay延时电路:
接收端4根天线收到电磁波的时间不同，有不同的delay.
在delay 电路固定的场景下，不同的波束经过delay 电路后，
然后再add ,就会出现上图，有的方向幅度变大，形状变长了，
有的方向信号相消，幅度变小，形状变短了。 这就是波束赋形原理。
波束赋形里面的核心算法是通过仿真 设计 delay 电路,增加模型的泛化能力。
特别是移动场景,或者手机晃动场景，原来方向有最强的波束,当UE变化角度后
有可能变成最弱了。
这篇关于【MIMO 从入门到精通】[P6]【What is Beamforming?】的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
