Một giải pháp cấu hình mảng cảm biến thủy âm hai chiều trên cơ sở tạo búp sóng tùy biến

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 54, 04- 2018 95 MỘT GIẢI PHÁP CẤU HÌNH MẢNG CẢM BIẾN THỦY ÂM HAI CHIỀU TRÊN CƠ SỞ TẠO BÚP SÓNG TÙY BIẾN Phan Hồng Minh1*, Phan Trọng Hanh2, Vũ Văn Binh1, Nguyễn Công Đại2 Tóm tắt: Bài báo đề xuất và xây dựng một giải pháp mới dựa trên mô hình tạo búp sóng tùy biến sử dụng ma trận hydrophone phẳng để tạo ra các búp sóng thu có độ linh động cao, thực hiện lọc không gian tín hiệu nhằm nâng cao chất lượng thu tín hiệu mục tiêu. Bằng cách thực hiện kích hoạt các hydrophone trong mảng cảm biến sẽ tạo ra các mảng có cấu trúc hình học khác nhau và quay được búp sóng theo hướng mong muốn. Bên cạnh đó, việc tính toán trọng số của mảng sẽ điều khiển được búp sóng, độ rộng hẹp của búp sóng chính, triệt giảm búp sóng phụ và điều khiển khoảng cách giữa các búp sóng để thu được tín hiệu là lớn nhất, ảnh hưởng không mong muốn là ít nhất. Từ khóa: Mảng cảm biến dưới nước, Tạo búp sóng mảng cảm biến, Chùm búp sóng, tạo búp sóng mảng phẳng. 1. GIỚI THIỆU Tạo búp sóng là kỹ thuật rất quan trọng trong lĩnh vực thủy âm, được thực hiện bởi nhiều giải pháp khác nhau như: Thuật toán Frost [5], thuật toán lặp và điều chỉnh trọng số của mảng để giảm thiểu tiếng ồn ở đầu ra trong khi duy trì đáp ứng tần số đã chọn theo hướng khẩu độ của mảng. Thuật toán Grinffiths [6], các tín hiệu mong muốn được xác định bởi việc điều khiển búp sóng chính của mảng vào hướng cần quan tâm, tất cả các tín hiệu đến từ hướng khác mà không có sự vượt trội sẽ được coi là tạp âm và nhiễu không mong muốn, thuật toán giảm thiểu tạp nhiễu tại đầu ra, đồng thời duy trì được đáp ứng tần số theo hướng tín hiệu mong muốn. Tối ưu hóa lồi giải quyết vấn đề sai lệch giữa búp sóng chính giả định và thực tế nhờ sử dụng thuật toán tạo búp sóng thích nghi MVDR (Minimum variance distortionless response) ước lượng véc tơ quay ứng với tín hiệu mong muốn theo không gian tạp và không gian hữu hạn [1]. Thuật toán Frost kết hợp tạo búp sóng Trễ thời gian cho mảng thu khi có tín hiệu không mong muốn nhằm giảm tiếng ồn và loại bỏ nhiễu tương ứng, làm tăng SNR mà không gây ra lỗi mạng [2]. Nén búp sóng phụ sử dụng cấu trúc thích nghi ổn định để giải quyết vấn đề đa đường [6] là một giải pháp để tìm góc tới của tín hiệu cũng làm tăng hiệu năng của mảng. Như vậy, đối với mảng cảm biến thủy âm trong hầu hết các ứng dụng, chúng ta luôn muốn chủ động sắp đặt vị trí cảm biến để quay búp sóng, hoặc quay hướng của mảng để đáp ứng tốt nhất được với các tín hiệu đến từ các hướng khác nhau. Theo [4] có hai cách để thực hiện: - Điều khiển cơ học để xoay trục chính của mảng: Cách tiếp cận trực tiếp là thay đổi vị trí của cảm biến sao cho trục của mảng vuông góc với hướng thu mong muốn. Đây là điều khiển cơ học giống như khi một ăng ten parabol được quay khẩu độ trong hệ thống radar. Thông thường trong mảng cảm biến thủy âm, phương pháp này khó thực hiện được vì kích thước vật lý của một mảng khá lớn khi hoạt động với tín hiệu có bước sóng dài hoặc phải hiệu chuẩn lại cảm biến khi chúng được di chuyển. - Điều khiển mềm để xoay búp sóng của mảng: Một cách khác là làm trễ tín hiệu đến theo thời gian (hoặc dịch pha trong trường Kỹ thuật điều khiển & Điện tử P. H. Minh, , N. C. Đại, “Một giải pháp cấu hình mảng tạo búp sóng tùy biến.” 96 hợp băng hẹp) để xoay búp sóng của mảng. Đây được gọi là điều khiển mềm, với những tiến bộ trong bộ xử lý tín hiệu tốc độ cao, hệ thống điều khiển mềm đang được sử dụng rộng rãi không chỉ vì những hạn chế của điều khiển cơ học mà còn bởi tính linh hoạt và khả năng đáp ứng nhanh chóng. Kỹ thuật tạo búp sóng cứng thường có nhược điểm là không được linh động do khó khăn trong việc tạo cấu trúc hình học của mảng. Thông thường mảng cảm biến thường được thiết kế cố định về mặt hình học, như vậy khẩu độ và búp sóng chính sẽ bị giới hạn trong một không gian nhất định. Việc tính toán thiết kế trọng số mảng sẽ làm tăng hiệu năng, tạo ra được hình dạng búp sóng như mong muốn phù hợp với nhiều môi trường và mục tiêu khác nhau. Bài báo đề xuất một giải pháp mới kết hợp 2 kiểu điều khiển cứng và mềm tạo các mảng có cấu trúc hình học khác nhau dựa trên mô hình mảng phẳng, bằng cách kích hoạt các hydrophone trong ma trận cảm biến sẽ tạo ra được nhiều loại mảng có kiểu búp sóng cũng như hướng khác nhau, điều khiển mềm tính toán trọng số mảng để quay búp sóng có hướng thu mong muốn, triệt giảm búp sóng phụ, giảm sự ảnh hưởng tối đa của nhiễu và tạp ồn. 2. THIẾT KẾ MẢNG PHẲNG TÙY BIẾN VÀ ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG 2.1. Mảng cảm biến tổng quan và kỹ thuật tạo búp sóng Theo [4] có hai vấn đề quan trọng nhất khi thiết kế mảng để xác định đặc tính và hiệu suất của chúng như các bộ lọc không gian. Thứ nhất, cấu trúc hình học của mảng thiết lập các đặc tính không gian khi hoạt động, chúng sẽ tạo ra các kiểu búp sóng và hướng thu khác nhau. Cấu trúc này được đặc trưng bởi véc tơ đa tạp (the array manifold vector – đặc trưng cho hình dạng của giản đồ búp sóng trong không gian ba chiều). Thứ hai là thiết kế các trọng số của dữ liệu tại mỗi đầu ra bộ cảm biến. Việc lựa chọn các trọng số này xác định các đặc tính lọc không gian của mảng. Hình 1. Mảng cảm biến và tạo búp sóng cho mảng. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 54, 04- 2018 97 Xét mảng cảm biến bao gồm tập N các cảm biến đẳng hướng được đặt tại vị trí pn bất kỳ trong không gian n = 0, 1, 2, 3, .. N-1. Tín hiệu đến là sóng phẳng truyền tới mảng từ hướng ⃗ với tần số là ω, tín hiệu thu được là tập các tín hiệu được biểu diễn bởi véc tơ f(t,p). (, ) = ⎣ ⎢ ⎢ ⎢ ⎡ ( − ) ( − ) ( − ) ⋯ ( − )⎦ ⎥ ⎥ ⎥ ⎤ (1) Với = , a là véc tơ đơn vị được biểu diễn như sau = − − − , Trong đó: θ là góc ngẩng (góc tà) và ϕ là góc phương vị khi tính toán trong tọa độ cầu (hình 2a), xuất hiện dấu trừ do hướng của a, c tốc độ âm trong nước. = − . + . + . (2) Nếu ta định nghĩa hướng sóng đến theo trục cosine ta có: ux = sinθcosϕ; uy = sinθsinϕ; uz = cosθ; và u = - a; thì (2) viết lại như sau: = − . + . + . = − (3) Gọi k là số sóng đến với = = , λ là bước sóng cho bởi tần số ω. = − = − , thay vào (3) ta có = véc tơ đa tạp cho bởi: () = ⎣ ⎢ ⎢ ⎡ ⋯ ⎦ ⎥ ⎥ ⎤ (4) Và định nghĩa véc tơ trọng số phức như sau: = [ ∗ ∗ ∗ ∗ ] (5) Như vậy, đầu ra y(t) trở thành (, ) = () (6) là phương trình tổng quan thiết kế búp sóng cảm biến mảng bất kỳ. 2.2. Mảng phẳng và kỹ thuật tạo búp sóng Mảng phẳng là mảng hai chiều, trong đó, các hydrophone được triển khai theo một mặt phẳng, hoặc mảng thu được bố trí dưới nước có cùng độ sâu (hình 2a). Một mảng phẳng cung cấp rất nhiều cấu trúc hình học trên một trục ngang theo tọa độ đề các hai chiều. Tùy thuộc vào số lượng hydrophone mà có thể bố trí một số cấu trúc hình học khác nhau, hình tam giác, vuông, tròn, cặp lệch (hình thoi), hình chữ nhật, hình thang, hình chữ Y, T (hình 7). 98 toán m đư chùm búp sóng để có một véc t và Trên cơ s ảng ợc tính nh Trong đó Trư Véc tơ đa t N Từ đây Tương t và thi [4] ờng hợp mảng phẳng đồng nhất v hư v = Hình . ậy ( , [ P. ở l ết kế Chùm búp sóng t ư sau: , : , v ) chúng ta có th ự, H. à m ạp ới to = ơ đối với ⋯ Minh, , N. C. 2. C tạo búp sóng = hình 2 của h àn b [ NM ấu trúc h ảng phẳng chữ nhật = ( ma tr 2 b, c àng th ộ mảng ta có ma trận đa tạp ) x 1 ⋯ . ( ⋮ ể định nghĩa một véc t giá tr ận ình h ạo ra bởi mảng phẳng có nguồn âm tại vị trí ứ m theo trục y của mảng phẳng ) = ⋯ các tr Đại, “Một giải pháp cấu h cho ⋮ ị. ( ] ọc m ) ọng số của mảng , v và ảng căn cứ tr , ( (( = ớì c N ới ( ⋯ ) ( hà hùm búp sóng m xM d ) ] ( ⋯ ng hydrophone x = d ) T, ) ( th y ) ) véc tơ ơ t ) ứ m ên véc tơ đa t ∗ = 2 = λ/2 v ổng quát bằng cách xếp lần l ình m ới N phẳng ta có K ảng tạo búp sóng t và xM = = ỹ thuật điều khiển & Điện tử ảng phẳng , xây d N x đư hydrophone ⋯ ựng mô h ạp v M = ợc tính bằng , , , 5x7 à t 5 x . ập trọng số 7 như sau: ùy bi ình tính p(r,θ, ta có ến. ư (10 (11 ” ϕ) (7) (8) (9) ợt ) ) Nghiên c Tạp chí Nghi là 2.3. T m có hư W hi ph B(ψ B(ψ ho búp sóng ph m cho m lần lặp hydrophone hư hạn chế l Ta có dạng tổng quan để thiết kế một mảng phẳng G ảng để ệu mong muốn Th ẳng Bư x) Bư x) Các không gian ạt ột h Tạo búp sóng với mẳng phẳng Đ ớng theo trục ạo búp sóng iải pháp ch ớng thi ật vậy theo ớc 1 . ớc 2 như tín hi cảm biến v ướng khác ảng bằng cách theo đi ối với mảng phẳng cho ở ứu khoa học công nghệ ữ nhật để h và đ ết kế à không t ên c , hai bư : T : T ụ, quay búp sóng chính . ứu KH&CN ( mới ặc tính thu đặc tính của mảng th từ ạo búp sóng với mảng thẳng theo trục ạo các mảng búp sóng 1 lần theo trục ệu đầu v ều kiện môi tr ) bài báo tốt nhất biểu thức ớc. à t z và b ạo búp sóng chính theo trục = tùy bi ình thành m V ạo các đáp ứng của mảng theo Tại đây ào đư và tính toán Hình ị giới hạn trong không gian 0 < quân s ến dựa tr đ mong mu . ( W , ề xuất 7) ho ợc có th , có th ường. ự, Số [ ột cấu trúc h thay đ 3. B hình 3 ] = ên là kích ho ốn ành ặc B(ψ ể áp dụng ri ể áp dụng các 5 úp sóng m 54, 04 = , (13 x,ψ , tăng cư ổi x5 v ⎣ ⎢ ⎢ ⎢ ⎡ mảng phẳng chữ nhật đồng thời bộ lọc không gian ) y ) t ới hư - 20 ⋯ ⋯ [ có th . ập trọng số trong ớng quay của búp sóng chính của mảng 18 ⎦ ⎥ ⎥ ⎥ ⎤ ] ạt ình h êng bi ờng dx = dy = ảng phẳng 5 y Nx tùy bi ọc , ể thực hiện ho thu ho M nh kết ệt tr m ặc suy giảm ật toán tạo búp sóng thích nghi ặc tr ( hydrophone ến một tập ất định h x y ột y ) ợp sử dụng ma trận trọng số v với bằng cách xử lý các véc t ên m êu c λ/2 x5 θ < π/2. ục ới mục đích tạo búp sóng N ỗi mảng phẳng để không gian khi kích ho , x đư để tạo đ l ầu nhất định nh ợc. b hydrophone trong ần đ tín hi Điều n ất kỳ. ư ược thu đư ợc ệu thu ạt tất cả các ày t búp sóng cho m các W ạo những véc tơ ư ch đ sau m (12 (13 ợc tín ảng kích ến từ 99 ) ) ơ ặn ỗi 100 chính hư đư búp sóng chính theo tr đư hình tạo ra các dạng mặt tr kích ho phù h V ợc h ợc các búp sóng nh ới ư đư ợp trong quan sát mục ti hình 4 ớng về phía trục y v ớng thu. T ờng tr ạt mảng theo h P. H. kích ho òn, có Minh, , N. C. Hình ương t đư Hình Hình ạt mảng phẳng th ục x, ngo ư mong mu ờng kính bằng độ lớn của mảng phẳng òn và ình thang cho th 5 ự nếu kích hoạt mảng theo trục y sẽ tạo ra đ 6 . B à tr đư . B Đại, “Một giải pháp cấu h 4. B úp sóng m ờng tr êu úp sóng m úp sóng m ục z. Nh ài ra có th ốn. ở h Hình 5 ướng y ảng ành m òn có c ấy búp sóng chính theo trục y lớn v ảng phẳng ư v ể kích hoạt theo các đ . ảng thẳng 1 ph ậy đư ấu trúc h ẳng ảng thẳng theo , m ợc kích hoạt theo dạng mảng phẳng đư ảng t hình ình m ờng K ảng tạo búp sóng t x5 ùy bi ình h thang ỹ thuật điều khiển & Điện tử . tròn. tr ến rất linh động đ , ọc khác nhau . ục x, tạo búp sóng từ đây cũng có thể ường chéo để ược h ùy bi . Hình 6 à r ến. ư ướng ộng, ” ợc có Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 54, 04- 2018 101 Ngoài ra, có rất nhiều cấu trúc lệch hoặc cấu trúc cân bằng đối xứng khác có thể tạo ra được từ mảng phẳng tùy biến ở trên (Hình 7). Hình 7. Cấu trúc hình học của một số mảng phẳng. Như vậy, dựa trên công thức tính toán để thiết kế mảng phẳng, giải pháp bài báo đưa ra có thể tùy biến một mảng phẳng dựa trên việc kích hoạt các hydrophone trong mảng để tạo thành một mảng phẳng bất kỳ và tạo búp sóng cho mảng đó đến hướng mong muốn. Trong những trường hợp quan sát mục tiêu cụ thể cần có những tính toán để chọn lựa về cấu trúc hình học của mảng sao cho tối ưu nhất. 3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG 3.1. Tính toán mảng để tăng cường tín hiệu thu khi mục tiêu tiếp cận gần Xét mảng thẳng gồm 30 hydrophone, theo đó để quan sát mục tiêu xâm nhập từ phía xa tiến vào gần mảng có thể tùy biến mảng như sau: - 1 mảng thẳng ở giữa và 2 mảng tùy biến độc lập nhau xoay 10 độ (hình 10): Khi quan sát mục tiêu ở xa, trường tín hiệu đến mảng là song song, hai trường hợp đầu tiên đều quan sát tốt. Khi mục tiêu đến gần thì cả hai mảng trên đều thu kém hơn rất nhiều. Để tính toán độ suy giảm ta xét độ lớn của búp sóng chính tại góc mở 3dB (the half-power beamwidth, HPBW- Độ rộng nửa công suất). Theo [4] độ rộng nửa công suất của búp sóng chính: = = 0.886 () ≈ 50 () (14) Với 3 mảng được thiết kế mỗi mảng 10 hydrophone cách nhau 50m (d = 50m) quan sát tần số f = 15Hz (λ = 100m), giả sử vận tốc âm trong nước c = 1500 m/s. Ta có HPBW ≈ 100. Vậy khoảng cách R = 550/ sin100 = 3167 m. - Một mảng thẳng gồm 30 hydrophone: Độ lợi mảng GA = 30dBi Hình vẽ mô phỏng cho thấy búp sóng chính rất hẹp và nhọn, các búp phụ bị triệt tiêu đi đáng kể, khi quan sát mục tiêu ở xa thì tốt (hình 8). - 3 mảng thẳng độc lập mỗi mảng 10 hydrophone thẳng hàng : Độ lợi mảng GA = G1 + G2 + G3 = 30 dBi Mô phỏng cho thấy búp sóng chính to hơn, các búp sóng phụ cũng tăng hơn vẫn đảm bảo độ lợi thu (hình 9) Hình 8. Búp sóng mảng thẳng 30 hydrophone. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử P. H. Minh, , N. C. Đại, “Một giải pháp cấu hình mảng tạo búp sóng tùy biến.” 102 Như vậy, khi mục tiêu tiến vào gần mảng đến khoảng cách 3167m thì với trường hợp 2 độ lợi sẽ giảm đi còn GA = G1 /2+ G2 + G3 /2 dB càng vào gần thì độ lợi càng giảm hơn nữa. Với trường hợp 3 mảng tùy biến đã xoay đi 100 thì khi mục tiêu vào gần vẫn đảm bảo độ lợi không đổi. Hình 9. Tạo búp sóng với 3 mảng thẳng độc lập 10 hydrophone. Hình 10. Tạo búp sóng với 1 mảng thẳng và 2 mảng xoay 10o 10 hydrophone. 3.2. Tùy biến mảng để thu tối ưu tín hiệu mong muốn Mảng phẳng chữ nhật 3x10 hydrphone trong đó giả sử tín hiệu mong muốn đến từ hướng 28o, tín hiệu tạp nhiễu đến từ hướng 62o và tạp ồn đến từ hướng 75o. Tùy biến mảng phẳng thành 3 mảng thẳng song song với nhau và xác định độ lợi thu với 3 búp sóng chính quay hướng 28o. Mô phỏng 3 mảng thẳng cấu hình khác nhau để tính hướng 62o và 75o của mảng trong các trường hợp để xác định Gmin, GA(θ o)= G1(θ o)+ G2(θ o)+ G3(θ o) quy chuẩn độ lợi thu = 10 dBi cho mỗi mảng. Bảng 1. Tính G tại các góc hướng của mảng phẳng tùy biến. STT Cấu hình 3 mảng thẳng Góc búp sóng chính GA(28 o) dBi GA(62 o) dBi GA(75 o) dBi 1 2:26:2 28o:28o:28o 30 1.2459 2.4640 2 3:24:3 28o:28o:28o 30 2.9497 0.9837 3 4:22:4 28o:28o:28o 30 1.5707 2.7985 Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 54, 04- 2018 103 4 5:20:5 28o:28o:28o 30 2.8708 1.9806 5 6:18:6 28o:28o:28o 30 1.8016 2.3296 6 7:16:7 28o:28o:28o 30 2.6718 2.1814 7 8:14:8 28o:28o:28o 30 1.9362 0.8144 8 9:12:9 28o:28o:28o 30 2.3617 3.0255 9 10:10:10 28o:28o:28o 30 1.9791 2.4735 10 11:8:11 28o:28o:28o 30 1.9562 0.7255 11 12:6:12 28o:28o:28o 30 1.9407 2.8942 12 13:4:13 28o:28o:28o 30 1.4770 2.1124 13 14:2:14 28o:28o:28o 30 1.8366 2.1415 14 15:0:15 28o:0o:28o 30 0.9500 2.0887 Số liệu mô phỏng từ bảng 1 cho thấy với hướng 62o Gmin = 0.95 trong trường hợp STT-14 tùy biến thành 2 mảng thẳng 15 hydrophone, với hướng 75o Gmin = 0.7255 ở trường hợp STT-10 mảng tùy biến thành 3 mảng số lượng 11:8:11. Vậy, để thu với sự ảnh hưởng của nhiễu và tạp ồn là ít nhất chúng ta hoàn toàn xác định được cấu hình tùy biến tối ưu. 3.3. Tùy biến mảng để giám sát đồng thời đa mục tiêu Mảng phẳng chữ nhật kích thước 5x7 gắn đáy theo dõi đồng thời 2 mục tiêu từ các hướng khác nhau và sử dụng 1 búp sóng chính để rà quét phát hiện các mục tiêu khác. Tùy biến mảng thành 3 mảng nhỏ; mảng thẳng 1x6 theo trục y, mảng thẳng 1x5 theo trục x, và một mẳng phẳng 4x6 theo mặt phẳng xy như hình 11- a. Hình 11. Tùy biến thành 3 mảng và búp sóng mảng phẳng 4x6. Trong các hệ thống sonar dưới nước việc đồng thời quan sát nhiều mục tiêu là tối cần thiết, với giải pháp đưa ra ở đây là hợp lý khi tùy biến tách mảng phẳng ra thành 3 mảng nhỏ kết hợp với tính toán véc tơ trọng số wn của từng mảng để quay búp sóng chính theo hướng mục tiêu đã phát hiện. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử P. H. Minh, , N. C. Đại, “Một giải pháp cấu hình mảng tạo búp sóng tùy biến.” 104 Hình 12. Búp sóng mảng thẳng 1x6 quay 180o và 1x5 quay 25o. Hình 11-b mảng 4x6 sử búp sóng chính hướng trục z và tính toán quay búp sóng theo hướng z để quan sát phát hiện mục tiêu. Trong trường hợp xuất hiện thêm mục tiêu thì có thể tách mảng 4x6 thành các mảng nhỏ hơn để theo dõi đồng thời, Hình 12 là mảng 1x6 có búp sóng chính hướng theo trục yz và điều khiển quay sang hướng 180o và mảng 1.5 có búp sóng hướng theo trục xz được điều khiển quan sát hướng 25o. 4. KẾT LUẬN Bài báo đã đưa ra cơ sở tính toán và giải pháp thiết kế mảng cảm biến thuỷ âm phẳng có thể linh động thay đổi cấu trúc hình học bằng cách kích hoạt hoặc không kích hoạt một số hydrophone, phân tách thành nhiều mảng con và kết hợp tính toán véc tơ trọng số của mảng để điều khiển mềm quay được búp sóng theo hướng mong muốn. Với giải pháp này chúng ta có thể tùy biến tạo thành nhiều mảng nhỏ để quan sát nhiều mục tiêu đồng thời, có thể tính toán được độ lợi thu của mảng tại nhiều hướng khác nhau từ đó đưa ra phương án tối ưu trong thiết kế mảng. Hướng nghiên cứu tiếp theo của bài báo là tính toán thiết kế mảng tùy biến và xây dựng thuật toán tạo búp sóng thích nghi mới phù hợp ứng dụng trong vùng nước nông của Việt Nam, nâng cao tỷ số SNR cho mảng trong điều kiện phản xạ đa đường. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Yong Chen, Fang Wang, Jianwei Wan, Gang Li, “Convex Optimization Based Robust Adaptive Beamforming for Underwater Sensor Array”. Signal Processing (ICSP), 2016 IEEE 13th International Conference. [2]. M. T. Hossein, M. S. Hossain, M. F. Reza, “Performance analysis of acoustic microphone array beamformer in the presence of interfering signal”. IEEE 2016 2nd International Conference on Electrical, Computer & Telecom- munication Engineering. [3]. Hung Lai, Henry Cox, Kristine Bell, “Adaptive factored beamforming for vector sensor arrays”. Signals, Systems and Computers, 2008 42nd Asilomar IEEE Conference on Oct. 2008. [4]. Harry L. Van Trees, “Detection, Estimation, and Modulation Theory, Part IV - Optimum Array Processing”, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2002. [5]. FROST, O. L. “An algorithm for linearly constrained adaptive array Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 54, 04- 2018 105 processing”. In Proceedings of IEEE, 1972, vol. 60, no. 8, p.926-934. [6]. GRIFFITHS, L. J., JIM, C. W. “An alternative approach to linearly constrained adaptive beamforming”, IEEE Transactions on Anntenas and Propagation, 1982, vol. AP-30, p. 27-34. [7]. Jungtai Kim, Hyun Jong Yang, Joohwan Chun, “Sidelobe Suppressing Beamforming Using Linearly Constrained Adaptive Arrays for Low Angle Tracking”. Signals, Systems and Computers, 2008 42nd Asilomar IEEE Conference on Oct. 2008. [8]. Bernard Widrow, Samuel D. Stearns, “Adaptive signal processing”, Prentice- Hall, Inc. New Jersey, USA, 1985. [9]. Stergios Stergiopoulos, “Advanced Signal Processing Hanbook”, CRC Press LLC, Florida, USA, 2001. ABSTRACT THE SOLUTION OF CONFIGURATION 2D HYDROPHONE ARRAY BASED ON BEAMFORMING OPTION The paper proposes and builds a new solution based on a option waveform generator that uses a 2D hydrophone matrix to generate highly flexible receivers, that perform space filtering to enhance target receiver signal. By activating the hydrophone in the sensor network, it creates arrays of different geometric structures and steers the lobe in the desired direction. In addition, the calculation of the weight vector of the array will control the mainlobe, the width of the main beam, the reduction of the sidelobe and control the distance between the lobe to obtain the largest signal, influence unwanted is the least. Keywords: Underwater sensor arrays, Beamformming sensor arrays, Beam pattern, Beamforming planar array. Nhận bài ngày 09 tháng 01 năm 2018 Hoàn thiện ngày 24 tháng 01 năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 10 tháng 4 năm 2018 Địa chỉ: 1 Viện Điện tử - Viện Khoa học và Công nghệ quân sự; 2 Khoa Vô tuyến Điện tử - Học viện Kỹ thuật quân sự. *Email: phanhongminh1979@gmail.com.