step

Системный объект: phased.SubbandPhaseShiftBeamformer
Пакет: поэтапный

Beamforming с помощью перемены фазы поддиапазона

Синтаксис

Y = step(H,X) Y = step(H,X,ANG) [Y,W] = step(___) [Y,FREQ] = step(___) [Y,W,FREQ] = step(___)

Описание

Примечание

Запуск в R2016b, вместо того, чтобы использовать step метод, 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) выполните эквивалентные операции.

Y = step(H,X) выполняет сдвиг фазы поддиапазона beamforming на входе, X, и возвращает beamformed выходной параметр в Y.

Y = step(H,X,ANG) использование ANG как beamforming направление. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете DirectionSource свойство к 'Input port'.

[Y,W] = step(___) возвращает beamforming веса, W. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете WeightsOutputPort свойство к true.

[Y,FREQ] = step(___) возвращает центральные частоты поддиапазонов, FREQ. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете SubbandsOutputPort свойство к true.

[Y,W,FREQ] = step(___) возвращает beamforming веса и центральные частоты поддиапазонов. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете WeightsOutputPort свойство к true и набор SubbandsOutputPort свойство к true.

Примечание

Объект выполняет инициализацию в первый раз, когда объект выполняется. Эта инициализация блокирует ненастраиваемые свойства и входные технические требования, 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 release метод, чтобы разблокировать объект.

Входные параметры

H

Объект Beamformer.

X

Входной сигнал в виде M-by-N матрица. Если сенсорная матрица содержит подрешетки, N является количеством подрешеток; в противном случае N является числом элементов. Этот аргумент может быть задан как одинарная или двойная точность.

Размер первой размерности входной матрицы может варьироваться, чтобы симулировать изменяющуюся длину сигнала. Изменение размера может произойти, например, в случае импульсного сигнала с переменной импульсной частотой повторения.

ANG

Направления Beamforming в виде матрицы 2D строки. Каждый столбец имеет форму [AzimuthAngle; ElevationAngle], в градусах. Каждый угол азимута должен быть между –180 и 180 градусами, и каждый угол возвышения должен быть между –90 и 90 градусами. Этот аргумент может быть задан как одинарная или двойная точность.

Выходные аргументы

`Y`	Beamformed выход. `Y` M-by-L матрица, где M является количеством строк `X` и L является количеством beamforming направлений. Этот аргумент может быть возвращен как одинарная или двойная точность.
`W`	Веса Beamforming. `W` имеет размерности N-by-K-by-L. K является количеством поддиапазонов в `NumSubbands` свойство. L является количеством beamforming направлений. Если сенсорная матрица содержит подрешетки, N является количеством подрешеток; в противном случае N является числом элементов. Каждый столбец `W` задает узкополосную связь beamforming веса, используемые в соответствующем поддиапазоне для соответствующего направления. Этот аргумент может быть возвращен как одинарная или двойная точность.
`FREQ`	Центральные частоты поддиапазонов. `FREQ` вектор-столбец длины K, где K является количеством поддиапазонов в `NumSubbands` свойство. Этот аргумент может быть возвращен как одинарная или двойная точность.

Примеры

развернуть все

Формирователь луча сдвига фазы поддиапазона для подводного ULA

Скрипт Open Live Script

Примените сдвиг фазы поддиапазона beamforming к подводному ULA с 11 элементами. Инцидентный угол широкополосного сигнала составляет 10 ° в азимуте и 30 ° в вертикальном изменении. 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')

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent Original, Beamformed.

Постройте диаграмму направленности для пяти диапазонов частот.

pattern(antenna,subbandfreq(1:5).',[-180:180],0,'PropagationSpeed',c, ...
    'CoordinateSystem','rectangular','Weights',w(:,1:5))
legend('location','SouthEast')

Figure contains an axes. The axes with title Azimuth Cut (elevation angle = 0.0°) contains 5 objects of type line. These objects represent 2.00000 kHz, 2.01562 kHz, 2.03125 kHz, 2.04688 kHz, 2.06250 kHz.

Алгоритмы

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].

Ссылки

[1] Деревья фургона, H. Оптимальная обработка матриц. Нью-Йорк: Wiley-межнаука, 2002.

Смотрите также

phitheta2azel | uv2azel

Документация