Het gebruik van meerdere antennes biedt oplossing
Signaalbewerking moet communicatierevolutie redden
De hoeveelheid informatie die we digitaal willen versturen en ontvangen groeit sneller dan de communicatiesnelheid, waardoor de wachttijden langer dreigen te worden. De oplossing ligt in meervoudig antennegebruik. Maar dan is het wel noodzakelijk dat we snel slimmere wiskundige signaalbewerkingsmethoden ontwikkelen. Dat stelt prof.dr.ir. Alle-Jan van der Veen in zijn die hij vandaag, woensdag 18 mei, uitspreekt.
De toepassingen van digitale signaalbewerking, het vakgebied van professor Van der Veen, zitten verwerkt in vrijwel alle high-tech apparaten die we om ons heen hebben, zoals mobieltjes, digitale camera s, GPS-systemen, MP3-spelers en medische scanners. Veruit het belangrijkste toepassingsgebied van signaalbewerking is de telecommunicatie. Signaalbewerking voor telecommunicatie gaat over het versturen en ontvangen van signalen en hoe je dat het beste kan doen.
Het centrale probleem dat Van der Veen en anderen in het vakgebied constateren, is dat de rekenkracht van computers en de opslagmogelijkheden voor informatie veel sneller groeien dan de snelheid waarmee we die informatie op een goede manier kunnen verzenden en ontvangen. Met andere woorden: de hoeveelheid informatie die we willen communiceren groeit sneller dan de communicatiesnelheid, waardoor de wachttijden voor de gebruiker langer dreigen te worden.
Dé oplossing voor dit probleem is zoveel mogelijk parallel te werken. Daarbij gaat het niet alleen om het gebruik van meerdere frequentiebanden maar ook om het gebruik van meerdere antennes: array signaalbewerking. Dit is enerzijds een manier om signalen te versterken maar aan de andere kant kun je met meerdere antennes ook proberen een (ongewenst) signaal te verzwakken (door het in tegenfase bij zichzelf op te tellen). Dit principe kun je gebruiken om stoorbronnen weg te filteren.
Het gebruik van meerdere antennes is volgens professor Van der Veen om deze redenen de aangewezen weg om de communicatiesnelheid te verhogen: Als we een zender hebben met twee antennes, kunnen we in twee verschillende richtingen twee verschillende signalen uitzenden en kan de ontvanger deze twee signalen weer van elkaar scheiden.
De kern van het betoog van de Delftse hoogleraar is dat meervoudig antennegebruik een enorme wiskundige rekenpartij oplevert. Zonder de uitvinding van slimmere wiskundige rekentechnieken, levert de parallelle communicatiemethode nog steeds te weinig op. Het vreemde is volgens Van der Veen echter dat zich, ondanks het evidente belang, nog maar weinig onderzoekers bezighouden met de ontwikkeling van die verbeterde rekenmethodes voor array signaalbewerking: Dat moet de komende tien jaar veranderen! De communicatierevolutie zal met andere woorden van de verzanding moeten worden gered door de wiskunde.
Technische Universiteit Delft
Technische Universiteit Delft