Системный объект: поэтапный. SubbandPhaseShiftBeamformer
Пакет: поэтапный
Beamforming с помощью перемены фазы поддиапазона
Y = step(H,X)
Y = step(H,X,ANG)
[Y,W] =
step(___)
[Y,FREQ]
= step(___)
[Y,W,FREQ]
= step(___)
При запуске в R2016b, вместо того, чтобы использовать метод step, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.
Y = step(H,X)X, и возвращает beamformed выходной параметр в Y.
Y = step(H,X,ANG)ANG как beamforming направление. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете свойство DirectionSource на 'Input port'.
[ возвращает beamforming веса, Y,W] =
step(___)W. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете свойство WeightsOutputPort на true.
[ возвращает центральные частоты поддиапазонов, Y,FREQ]
= step(___)FREQ. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете свойство SubbandsOutputPort на true.
[ возвращает beamforming веса и центральные частоты поддиапазонов. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете свойство Y,W,FREQ]
= step(___)WeightsOutputPort на true и устанавливаете свойство SubbandsOutputPort на true.
Объект выполняет инициализацию в первый раз, когда объект выполняется. Эта инициализация блокирует ненастраиваемые свойства (MATLAB) и входные спецификации, такие как размерности, сложность и тип данных входных данных. Если вы изменяете ненастраиваемое свойство или входную спецификацию, Системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить ненастраиваемые свойства или входные параметры, необходимо сначала вызвать метод release, чтобы разблокировать объект.
|
Объект Beamformer. |
|
Входной сигнал, заданный как M-by-N матрица. Если сенсорная матрица содержит подмассивы, N является количеством подмассивов; в противном случае N является числом элементов. Этот аргумент может быть задан как одинарная или двойная точность. 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. |
|
Направления Beamforming, заданные как матрица 2D строки. Каждый столбец имеет форму [AzimuthAngle; ElevationAngle], в градусах. Каждый угол азимута должен быть между –180 и 180 градусами, и каждый угол повышения должен быть между –90 и 90 градусами. Этот аргумент может быть задан как одинарная или двойная точность. |
|
Beamformed вывод. |
|
Веса Beamforming. |
|
Центральные частоты поддиапазонов. |
Примените сдвиг фазы поддиапазона beamforming к подводному ULA с 11 элементами. Инцидентный угол широкополосного сигнала составляет 10 ° в азимуте и 30 ° в повышении. Несущая частота составляет 2 кГц.
Создайте ULA.
antenna = phased.ULA('NumElements',11,'ElementSpacing',0.3); antenna.Element.FrequencyRange = [20 20000];
Создайте сигнал щебета с шумом.
fs = 1e3; carrierFreq = 2e3; t = (0:1/fs:2)'; x = chirp(t,0,2,fs); c = 1500; collector = phased.WidebandCollector('Sensor',antenna, ... 'PropagationSpeed',c,'SampleRate',fs,... 'ModulatedInput',true,'CarrierFrequency',carrierFreq); incidentAngle = [10;30]; x = collector(x,incidentAngle); noise = 0.3*(randn(size(x)) + 1j*randn(size(x))); rx = x + noise;
Beamform в направлении инцидентного угла.
beamformer = phased.SubbandPhaseShiftBeamformer('SensorArray',antenna, ... 'Direction',incidentAngle,'OperatingFrequency',carrierFreq, ... 'PropagationSpeed',c,'SampleRate',fs,'SubbandsOutputPort',true, ... 'WeightsOutputPort',true); [y,w,subbandfreq] = beamformer(rx);
Постройте действительную часть сигналов beamformed и оригинала.
plot(t(1:300),real(rx(1:300,6)),'r:',t(1:300),real(y(1:300))) xlabel('Time') ylabel('Amplitude') legend('Original','Beamformed')
Постройте шаблон ответа для пяти диапазонов частот.
pattern(antenna,subbandfreq(1:5).',[-180:180],0,'PropagationSpeed',c, ... 'CoordinateSystem','rectangular','Weights',w(:,1:5)) legend('location','SouthEast')
Фаза поддиапазона переключает формирователь луча, разделяет сигнал на несколько поддиапазонов и применяет узкополосный сдвиг фазы beamforming к сигналу в каждом поддиапазоне. Сигналы beamformed во всех поддиапазонах перегруппированы, чтобы сформировать выходной сигнал.
Для получения дальнейшей информации см. [1].
[1] Деревья фургона, H. Оптимальная обработка матриц. Нью-Йорк: Wiley-межнаука, 2002.