Обобщенный компенсатор бокового лепестка
Phased Array System Toolbox / Beamforming
GSC Beamformerblock реализует формирователь луча обобщенной отмены бокового лепестка (GSC). Формирователь луча GSC разделяет входящие сигналы массивов и отправляет их через обычный путь к формирователю луча и путь к отмене бокового лепестка. Алгоритм сначала предварительно регулирует массив к beamforming направлению и затем адаптивно выбирает веса фильтра, чтобы минимизировать степень при выводе пути к отмене бокового лепестка. Алгоритм использует наименьшее количество средних квадратичных (LMS), чтобы вычислить адаптивные веса. Финал beamformed сигнал является различием между выходными параметрами этих двух путей.
X
Входной сигналВходной сигнал, заданный как M-by-N матрица, где M является количеством выборок в данных и N, является количеством элементов массива.
Размер первой размерности входной матрицы может отличаться, чтобы моделировать изменяющуюся длину сигнала. Изменение размера может произойти, например, в случае импульсной формы волны с переменной импульсной частотой повторения.
Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да
Ang
— Направление BeamformingНаправление Beamforming, заданное как 2-by-L матрица с действительным знаком, где L является количеством beamforming направлений. Каждый столбец принимает форму [AzimuthAngle;ElevationAngle]
. Угловые модули в градусах. Угол азимута должен находиться между-180 ° и 180 °, включительно, и угол повышения должен находиться между-90 ° и 90 °, включительно. Углы заданы относительно системы локальной координаты массива.
Чтобы включить этот порт, установите параметр Source of beamforming direction на Input port
.
Типы данных: double
Y
— Beamformed выводBeamformed выходной параметр, возвращенный как M-by-L матрица с комплексным знаком. Количество M является количеством выборок сигнала и L, является количеством желаемых beamforming направлений, заданных в порте Ang
.
Signal propagation speed (m/s)
— Скорость распространения сигналаphysconst('LightSpeed')
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина с действительным знакомСкорость распространения сигнала, заданная как положительная скалярная величина с действительным знаком. Значение по умолчанию скорости света является значением, возвращенным physconst('LightSpeed')
. Модули исчисляются в метрах в секунду.
Пример: 3e8
Типы данных: double
Inherit sample rate
— Наследуйте частоту дискретизации от восходящих блоковВыберите этот параметр, чтобы наследовать частоту дискретизации от восходящих блоков. В противном случае задайте частоту дискретизации с помощью параметра Sample rate (Hz).
Типы данных: Boolean
Sample rate (Hz)
— Выборка уровня сигнала1e6
(значение по умолчанию) | положительный скаляр с действительным знакомЗадайте уровень выборки сигнала как положительную скалярную величину. Модули находятся в Гц.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Inherit sample rate.
Типы данных: double
Signal path FIR filter length
— Длина КИХ фильтрует вдоль пути прохождения сигнала1
(значение по умолчанию) | положительное целое числоДлина КИХ-фильтра пути прохождения сигнала, заданного как положительное целое число. КИХ-фильтр является функцией дельты.
Adaptive filter step size
— LMS адаптивный фактор размера шага фильтра0.1
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаАдаптивный фактор размера шага фильтра, заданный как положительная скалярная величина. Это количество, когда разделено на общую степень в пути к отмене бокового лепестка, определяет фактический адаптивный размер шага фильтра, используемый LMS-алгоритмом.
Beamforming direction (deg)
— Направления BeamformingНаправления Beamforming, заданные как 2-by-L матрица с действительным знаком, где L является количеством beamforming направлений. Каждый столбец принимает форму [AzimuthAngle;ElevationAngle]
. Угловые модули в градусах. Угол азимута должен находиться между-180 ° и 180 °. Угол повышения должен находиться между-90 ° и 90 °. Углы заданы относительно системы локальной координаты массива.
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Source of beamforming direction на Property
.
Source of beamforming direction
— Источник beamforming направленияProperty
(значение по умолчанию) | Input port
Источник beamforming направления, заданного как Property
или Input port
. Когда вы устанавливаете Source of beamforming direction на Property
, вы затем устанавливаете направление с помощью параметра Beamforming direction (deg). Когда вы выбираете Input port
, направление определяется входом к порту Ang
.
Simulate using
— Блокируйте метод симуляцииInterpreted Execution
(значение по умолчанию) | Code Generation
Блокируйте симуляцию, заданную как Interpreted Execution
или Code Generation
. Если вы хотите, чтобы ваш блок использовал интерпретатор MATLAB®, выбрал Interpreted Execution
. Если вы хотите, чтобы ваш блок запустился как скомпилированный код, выбрал Code Generation
. Скомпилированный код требует, чтобы время скомпилировало, но обычно запускается быстрее.
Интерпретированное выполнение полезно, когда вы разрабатываете и настраиваете модель. Блок запускает базовую Систему object™ в MATLAB. Можно изменить и выполнить модель быстро. Когда вы удовлетворены своими результатами, можно затем запустить блок с помощью Code Generation
. Долгие симуляции, запущенные быстрее, чем в интерпретированном выполнении. Можно запустить повторенное выполнение без перекомпиляции, но если вы изменяете какие-либо параметры блоков, затем блок автоматически перекомпилировал перед выполнением.
Эта таблица показывает, как параметр Simulate using влияет на полное поведение симуляции.
Когда модель Simulink® находится в режиме Accelerator
, блочный режим, заданный с помощью Simulate using, заменяет режим симуляции.
Ускоряющие режимы
Блокируйте симуляцию | Поведение симуляции | ||
Normal | Accelerator | Rapid Accelerator | |
Interpreted Execution | Блок выполняет использование интерпретатора MATLAB. | Блок выполняет использование интерпретатора MATLAB. | Создает независимый исполняемый файл из модели. |
Code Generation | Блок скомпилирован. | Все блоки в модели скомпилированы. |
Для получения дополнительной информации смотрите Выбор Simulation Mode (Simulink).
Specify sensor array as
— Метод, чтобы задать массивArray (no subarrays)
(значение по умолчанию) | MATLAB expression
Метод, чтобы задать массив, заданный как Array (no subarrays)
или MATLAB expression
.
Array (no subarrays)
— используйте параметры блоков, чтобы задать массив.
Выражение MATLAB
создайте массив с помощью выражения MATLAB.
Выражение
Выражение MATLAB раньше создавало массивВыражение MATLAB раньше создавало массив, заданный как допустимый Системный объект Phased Array System Toolbox массивов.
Пример: phased.URA('Size',[5,3])
Чтобы включить этот параметр, установите Specify sensor array as на MATLAB expression
.
Element type
— Типы элемента массиваIsotropic Antenna
(значение по умолчанию) | Cosine Antenna
| Custom Antenna
| Omni Microphone
| Custom Microphone
Антенна или тип микрофона, заданный как одно из следующего:
Isotropic Antenna
Cosine Antenna
Custom Antenna
Omni Microphone
Custom Microphone
Operating frequency range (Hz)
— Работа частотным диапазоном антенны или элемента микрофона[0,1.0e20]
(значение по умолчанию) | с действительным знаком 1 2 вектор - строкаЗадайте операционный частотный диапазон антенны или элемента микрофона как 1 2 вектор - строка в форме [LowerBound,UpperBound]
. Элемент не имеет никакого ответа вне этого частотного диапазона. Единицы частоты находятся в Гц.
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Isotropic Antenna
, Cosine Antenna
или Omni Microphone
.
Operating frequency vector (Hz)
— Работа частотным диапазоном пользовательской антенны или элементов микрофона[0,1.0e20]
(значение по умолчанию) | вектор - строка с действительным знакомЗадайте частоты, на которых можно установить антенну и частотные характеристики микрофона как 1 L вектором - строкой из увеличения действительных значений. Элемент антенны или микрофона не имеет никакого ответа вне частотного диапазона, заданного минимальными и максимальными элементами этого вектора. Единицы частоты находятся в Гц.
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Antenna
или Custom Microphone
. Используйте Frequency responses (dB), чтобы установить ответы на этих частотах.
Baffle the back of the element
— Задержите ответ элемента Isotropic Antenna
или элемента Omni Microphone
, чтобы обнулитьУстановите этот флажок, чтобы экранировать заднего ответа элемента. Когда назад экранированный, ответы под всеми углами азимута вне ±90 ° от разворота обнуляются. Поперечное направление задано как угол азимута на 0 ° и угол повышения на 0 °.
Чтобы включить этот флажок, установите Element type на Isotropic Antenna
или Omni Microphone
.
Exponent of cosine pattern
— Экспоненты азимута и шаблонов косинуса повышения[1.5 1.5]
(значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр | с действительным знаком 1 2 матрица неотрицательных значенийЗадайте экспоненты шаблона косинуса как неотрицательный скаляр или с действительным знаком 1 2 матрица неотрицательных значений. Когда Exponent of cosine pattern 1 2 вектор, первый элемент является экспонентой в направлении азимута, и второй элемент является экспонентой в направлении повышения. Когда вы устанавливаете этот параметр на скаляр, и направление азимута и шаблоны направляющего косинуса повышения повышены до той же степени.
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Cosine Antenna
.
Frequency responses (dB)
— Антенна и частотная характеристика микрофона[0,0]
(значение по умолчанию) | вектор - строка с действительным знакомЧастотная характеристика пользовательской антенны или пользовательского микрофона для частот задана параметром Operating frequency vector (Hz). Размерности Frequency responses (dB) должны совпадать с размерностями вектора, заданного параметром Operating frequency vector (Hz).
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Antenna
или Custom Microphone
.
Azimuth angles (deg)
— Углы азимута диаграммы направленности антенн [-180:180]
(значение по умолчанию) | вектор - строка с действительным знакомЗадайте углы азимута, под которыми можно вычислить диаграмму направленности антенн как 1 P вектором - строкой. P должен быть больше, чем 2. Углы азимута должны находиться между-180 ° и 180 °, включительно, и быть в строго увеличивающемся порядке.
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Antenna
.
Elevation angles (deg)
— Углы повышения диаграммы направленности антенн[-90:90]
(значение по умолчанию) | вектор - строка с действительным знакомЗадайте углы повышения, под которыми можно вычислить диаграмму направленности как 1 Q вектором. Q должен быть больше, чем 2. Угловые модули в градусах. Углы повышения должны находиться между-90 ° и 90 °, включительно, и быть в строго увеличивающемся порядке.
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Antenna
.
Magnitude pattern (dB)
— Значение объединенной диаграммы направленности антеннzeros(181,361)
(значение по умолчанию) | Q с действительным знаком-by-P матрица | Q с действительным знаком-by-P-by-L массивЗначение объединенной диаграммы направленности антенн, заданной как Q-by-P матрица или Q-by-P-by-L массив. Количество Q равняется длине вектора, заданного Elevation angles (deg). Количество P равняется длине вектора, заданного Azimuth angles (deg). Количество L равняется длине Operating frequency vector (Hz).
Если этим параметром является Q-by-P матрица, тот же шаблон применяется ко всем частотам, заданным в параметре Operating frequency vector (Hz).
Если значением является Q-by-P-by-L массив, каждый Q-by-P страница массива задает шаблон для соответствующей частоты, заданной в параметре Operating frequency vector (Hz).
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Antenna
.
Phase pattern (deg)
— Пользовательский шаблон фазы излучения антенныzeros(181,361)
(значение по умолчанию) | Q с действительным знаком-by-P матрица | Q с действительным знаком-by-P-by-L массивФаза объединенной диаграммы направленности антенн, заданной как Q-by-P матрица или Q-by-P-by-L массив. Количество Q равняется длине вектора, заданного Elevation angles (deg). Количество P равняется длине вектора, заданного Azimuth angles (deg). Количество L равняется длине Operating frequency vector (Hz).
Если этим параметром является Q-by-P матрица, тот же шаблон применяется ко всем частотам, заданным в параметре Operating frequency vector (Hz).
Если значением является Q-by-P-by-L массив, каждый Q-by-P страница массива задает шаблон для соответствующей частоты, заданной в параметре Operating frequency vector (Hz).
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Antenna
.
Polar pattern frequencies (Hz)
— Полярные частоты ответа микрофона шаблонаПолярные частоты ответа микрофона шаблона, заданные как действительный скаляр или с действительным знаком, 1 L вектором. Частоты ответа лежат в частотном диапазоне, заданном вектором Operating frequency vector (Hz).
Чтобы включить этот параметр, установите набор Element type на Custom Microphone
.
Polar pattern angles (deg)
— Полярные углы ответа шаблона[-180:180]
(значение по умолчанию) |-by-P вектор - строка с действительным знакомЗадайте полярные углы ответа шаблона как 1 P вектором. Углы измеряются от центральной оси погрузки микрофона и должны быть между-180 ° и 180 °, включительно.
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Microphone
.
Polar pattern (dB)
— Пользовательский микрофон полярный ответzeros(1,361)
(значение по умолчанию) | L с действительным знаком-by-P матрицаЗадайте значение пользовательского элемента микрофона полярные шаблоны как L-by-P матрица. L является количеством частот, заданных в Polar pattern frequencies (Hz). P является количеством углов, заданных в Polar pattern angles (deg). Каждая строка матрицы представляет значение полярного шаблона, измеренного на соответствующей частоте, заданной в Polar pattern frequencies (Hz) и всех углах, заданных в Polar pattern angles (deg). Шаблон измеряется в плоскости азимута. В плоскости азимута угол повышения составляет 0 °, и центральная ось погрузки является азимутом степеней на 0 ° и повышением степеней на 0 °. Полярный шаблон симметричен вокруг центральной оси. Можно создать шаблон ответа микрофона на 3-D пробеле от полярного шаблона.
Чтобы включить этот параметр, установите Element type на Custom Microphone
.
Geometry
— Геометрия массивовULA
(значение по умолчанию) | URA
| UCA
| Conformal Array
Геометрия массивов, заданная как один из
ULA
— Универсальная линейная матрица
URA
— Универсальный прямоугольный массив
UCA
— Универсальный круговой массив
Conformal Array
— произвольные положения элемента
Number of elements
— Количество элементов массива2
для массивов ULA и 5
для массивов UCA (значение по умолчанию) | целое число, больше, чем или равный 2Количество элементов массива для ULA или массивов UCA, заданных как целое число, больше, чем или равный 2.
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на ULA
или UCA
.
Element spacing (m)
— Интервал между элементами массива0.5
для массивов ULA и [0.5,0.5]
для массивов URA (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина для ULA или массивов URA | вектор с 2 элементами положительных значений для массивов URAРазрядка между смежными элементами массива:
ULA — задайте интервал между двумя смежными элементами в массиве как положительная скалярная величина.
URA — задайте интервал как положительную скалярную величину или 1 2 вектор положительных значений. Если Element spacing (m) является скаляром, интервалы строки и столбца равны. Если Element spacing (m) является вектором, вектор имеет форму [SpacingBetweenArrayRows,SpacingBetweenArrayColumns]
.
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на ULA
или URA
.
Array axis
— Линейное направление оси ULAy
(значение по умолчанию) | x
| z
Линейное направление оси ULA, заданного как y
, x
или z
. Все элементы массива ULA однородно расположены с интервалами вдоль этой оси в системе координат локального массива.
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на ULA
.
Этот параметр также включен, когда блок только поддерживает массивы ULA.
Размер массивов
Размерности массива URA[2,2]
(значение по умолчанию) | положительное целое число | 1 2 вектор положительных целых чиселРазмерности массива URA, заданного как положительное целое число или 1 2 вектор положительных целых чисел.
Если Array size 1 2 вектор, вектор имеет форму [NumberOfArrayRows,NumberOfArrayColumns]
.
Если Array size является целым числом, массив имеет то же число элементов в каждой строке и столбце.
Для URA элементы массива индексируются сверху донизу вдоль крайнего левого столбца массивов и продолжаются к следующим столбцам слева направо. В этой фигуре значение Array size [3,2]
создает массив, имеющий три строки и два столбца.
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на URA
.
Element lattice
— Решетка положений элемента URARectangular
(значение по умолчанию) | Triangular
Решетка положений элемента URA, заданных как Rectangular
или Triangular
.
Rectangular
— Выравнивает все элементы последовательно и направления столбца.
Triangular
— Переключает элементы ровной строки прямоугольной решетки к положительному направлению оси строки. Смещение является половиной интервала элемента по измерению строки.
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на URA
.
Array normal
— Массив нормальное направлениеx
для массивов URA или z
для массивов UCA (значение по умолчанию) | y
Массив нормальное направление, заданное как x
, y
или z
.
Элементы плоских массивов лежат в плоскости, ортогональной к выбранному массиву нормальное направление. Направления опорного направления элемента указывают вдоль массива нормальное направление.
Массив нормальное значение параметров | Положения элемента и направления опорного направления |
---|---|
x | Элементы массива лежат в yz - плоскость. Все векторы опорного направления элемента указывают вдоль x - ось. |
y | Элементы массива лежат в zx - плоскость. Все векторы опорного направления элемента указывают вдоль y - ось. |
z | Элементы массива лежат в xy - плоскость. Все векторы опорного направления элемента указывают вдоль z - ось. |
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на URA
или UCA
.
Radius of UCA (m)
— Радиус UCA массивовРадиус массива UCA, заданного как положительная скалярная величина.
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на UCA
.
Element positions (m)
— Положения конформных элементов массива[0;0;0]
(значение по умолчанию) | 3 Nmatrix действительных значенийПоложения элементов в конформном массиве, заданном как 3 N матрицей действительных значений, где N является числом элементов в конформном массиве. Каждый столбец этой матрицы представляет положение [x;y;z]
элемента массива в системе локальной координаты массивов. Источником системы локальной координаты является (0,0,0). Модули исчисляются в метрах.
Чтобы включить этот параметр устанавливает Geometry на Conformal Array
.
Типы данных: double
Element normals (deg)
— Направление конформных векторов нормали элемента массива[0;0]
| 2 1 вектор-столбец | 2 N матрицейНаправление векторов нормали элемента в конформном массиве, заданном как 2 1 вектор-столбец или 2 N матрицей. N указывает на число элементов в массиве. Если значение параметров является матрицей, каждый столбец задает нормальное направление соответствующего элемента в форме [azimuth;elevation]
относительно системы локальной координаты. Система локальной координаты выравнивает положительный x - ось с направлением, нормальным к конформному массиву. Если значение параметров 2 1 вектор-столбец, то же направление обращения используется для всех элементов массива.
Можно использовать Element positions (m) и параметры Element normals (deg), чтобы представлять любое расположение, по которому пары элементов отличаются определенными преобразованиями. Преобразования могут объединить перевод, вращение азимута и вращение повышения. Однако вы не можете использовать преобразования, которые требуют вращения вокруг нормального направления.
Чтобы включить этот параметр, установите Geometry на Conformal Array
.
Типы данных: double
Taper
— Заострения элемента массиваУкажите элемент, заостряющийся как скаляр с комплексным знаком или 1 с комплексным знаком N вектором - строкой. В этом векторе N представляет число элементов в массиве.
Также известный как element weights, заострения умножают ответы элемента массива. Заострения изменяют и амплитуду и фазу ответа, чтобы уменьшать лепестки стороны или регулировать основную ось ответа.
Если Taper является скаляром, тот же вес применяется к каждому элементу. Если Taper является вектором, вес от вектора применяется к соответствующему элементу датчика. Количество весов должно совпадать с числом элементов массива.
Типы данных: double
generalized sidelobe canceller (GSC) является эффективным внедрением linear constraint minimum variance (LCMV) формирователь луча. LCMV beamforming минимизирует выходную мощность массива при сохранении степени в одном или нескольких заданных направлениях. Этот тип формирователя луча называется ограниченным формирователем луча. Можно вычислить точные веса для ограниченного формирователя луча, но вычисление является дорогостоящим, когда число элементов является большим. Вычисление требует инверсии большой пространственной ковариационной матрицы. Формулировка GSC преобразовывает адаптивную ограниченную оптимизацию проблема LCMV в адаптивную неограниченную проблему, которая упрощает реализацию.
В алгоритме GSC входящие данные о датчике разделены в два пути прохождения сигнала как показано в блок-схеме. Верхний путь является обычным формирователем луча. Более низкий путь является адаптивным неограниченным формирователем луча, цель которого состоит в том, чтобы минимизировать выходную мощность GSC. Алгоритм GSC состоит из этих шагов:
Предварительно регулируйте данные о датчике элемента сдвигом времени входящие сигналы. Предварительное регулирование времени - выравнивает все сигналы элемента датчика. Временные сдвиги зависят от угла падения сигнала.
Передайте предварительно управляемые сигналы через верхний путь в обычный формирователь луча с фиксированными весами, wconv.
Также передайте предварительно управляемые сигналы через более низкий путь в блокирующуюся матрицу, B. Блокирующаяся матрица является ортогональной к сигналу и удаляет сигнал из более низкого пути.
Пропустите более низкие сигналы пути через банк КИХ-фильтров. Наборы свойств FilterLength
длина фильтров. Коэффициенты фильтра являются адаптивными весами фильтра, wad.
Вычислите различие между верхними и более низкими путями прохождения сигнала. Этим различием является beamformed GSC вывод.
Питайте beamformed выводом назад в фильтр. Адаптируйте веса фильтра с помощью алгоритма наименьшее количество среднего квадратичного (LMS). Адаптивный размер шага LMS является количеством, установленным свойством LMSStepSizeFactor
, разделенным на общую степень сигнала.
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.