بررسی و شبیه سازی روش های وفقی شکل دهی پرتو در آرایه های سوناری

سونار در واقع راداری است که کارایی آن در آب بوده و در آن به جای امواج رادیویی از امواج صوتی جهت پویش محیط استفاده می¬گردد. امواج رادیویی در فضای سطحی به خوبی و با سرعت بالایی منتشر می¬گردد لیکن امواج صوتی به سرعت انرژی خود را از دست داده و تا برد کمی منتشر می¬گردد. اما در آب چنین نیست. ویژگی¬های ذاتی موج صوتی باعث می¬شود صوت بتواند تا کیلومترها منتشر گردد این در حالی¬ست که محیط زیر آب برای اکثر طیف¬های الکترومغناطیسی محیطی مات و غیرقابل کاوش محسوب می¬شود. یکی از چالش¬های مهم در سونار، چندگانگی مسیر و تأخیر زمانی امواج دریافتی است. لذا بررسی روش¬های شکل دهی وفقی پرتو امری ضروری است. شکل دهی وفقی پرتو روشی است که در آن پرتو ارسالی با ضرایبی وزن¬دهی می¬شود تا سیگنال مطلوب از سایر سیگنال¬های ناخواسته تفکیک داده شود. شکل دهی پرتو فرآیندی است که با پردازش سیگنال آرایه سر و کار دارد. در این فرآیند خروجی حسگرهای آرایه به نحوی با یکدیگر ترکیب می¬گردند و بدین ترتیب انتخاب فضایی هر نقطه از محیط امکان پذیر خواهد شد. در الگوریتم¬های معمولی، سیگنال¬های نمونه برداری شده از حسگرهای آرایه به صورت خطی تأخیر داده شده و با یکدیگر جمع می¬شوند. این روش¬ها دارای یک محدودیت اساسی هستند و آن اینکه کیفیت عملکرد این روش¬ها مستقیما به اندازه فیزیکی آرایه وابسته است. روش¬های وفقی شکل¬دهی پرتو که دارای کیفیت بالایی نیز هستند، برای مقابله با این محدودیت طراحی شده¬اند.