Wie hilft die Verwendung von Doppelantennen (eine mit Verzögerung) und das Hinzufügen ihrer Ausgabe beim SNR?

Wie von Barry erwähnt, hat dies mit Beamforming zu tun.

Wenn Sie bedenken, was passiert, wenn ein Signal auf die beiden Antennen trifft, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Das von den Antennen empfangene Signal hat eine Zeitverzögerung zwischen den Antennen. Diese Zeitverzögerung hängt mit dem Winkel Theta zusammen, aus dem das Signal ankommt.

Beim Zusammenfügen der Signale am Ausgang kommt es aufgrund der Zeitverzögerung (falls vorhanden) zwischen den Elementen beim Zusammenfügen der Signale zu destruktiver Interferenz:

Dies dient als Dämpfung der aus dieser Richtung kommenden Signale. Wenn das Signal von Null Grad kommt, gibt es keine Zeitverzögerung und die Signale addieren sich konstruktiv. Alternativ ist es möglich, das Array von Signalen durch Einführen einer Zeitverzögerung auszurichten, um die aufgrund der Geometrie der Sensoren eingeführte Zeitverzögerung aufzuheben. Bei schmalbandigen Signalen erfolgt dies durch Einführen von Phasenverzögerungen.

Wenn Sie also mehrere Sensoren haben und sie zusammenfügen, erstellen Sie einen räumlichen Filter, der Signale von besserer Qualität aus einer bestimmten Richtung erhält, selbst wenn Interferenzsignale mit denselben Frequenzen vorhanden sind (solange sie aus einer anderen Richtung kommen).

So sieht ein typisches Beamformer-Antwortmuster aus:

Die Verringerung des Rauschens hängt davon ab, wie weit die Antennen in Bezug auf die Wellenlänge des empfangenen Signals voneinander entfernt sind. Wenn sie nur einen kleinen Bruchteil einer Wellenlänge voneinander entfernt sind, gibt es keine Verbesserung, da beide Antennen das gleiche Signal und Rauschen empfangen. Mit zunehmender Entfernung empfangen die Antennen jedoch immer noch das gleiche Signal, aber nicht das gleiche Rauschen, da das Rauschen an den beiden Antennen nicht mehr zu 100 % korreliert ist. Somit addieren sich die Signale linear, aber das Rauschen addiert sich nur in einer RMS-Angelegenheit. Das ist das Prinzip des Beamforming mit mehreren Antennen. Das Strahlmuster von zwei Antennen ist schmaler als das einer Antenne, wodurch Rauschen aus anderen Richtungen als der des Signals zurückgewiesen wird.