exponenta event banner

Спектр Beamscan

Блок оценки пространственного спектра луча

  • Библиотека:
  • Панель инструментов системы фазированных массивов/направление поступления

  • Beamscan Spectrum block

Описание

Блок спектра Beamscan оценивает 2-D пространственный спектр поступающих узкополосных сигналов путем сканирования диапазона азимутальных углов и углов возвышения с использованием узкополосного обычного формирователя луча. Блок дополнительно вычисляет направление прихода заданного числа сигналов путем определения пиков спектра.

Порты

Вход

развернуть все

Принятый сигнал, заданный как M-by-N комплекснозначная матрица. Величина М - это длина сигнала, количество значений выборки, содержащихся в сигнале. Величина N - количество сенсорных элементов в массиве.

Размер первого размера входной матрицы может изменяться для моделирования изменения длины сигнала. Изменение размера может происходить, например, в случае формы импульса с переменной частотой повторения импульса.

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

2Magnitude оцененного 2-D пространственного спектра, возвращаемого как неотрицательный, возвращаемого как действительная матрица P-by-Q. Каждая запись представляет величину оцененного пространственного спектра MUSIC. Каждая запись соответствует углу, заданному параметрами Азимутальные углы обзора (град.) и Углы обзора отметки (град.). P равно длине вектора, указанного в Азимутальных углах сканирования (град.), а Q равно длине вектора, указанного в Elevation scan angels (град.).

Типы данных: double

Направления поступления сигналов, возвращаемых в виде вещественно-значной матрицы 2-by-L. L - количество сигналов, заданное параметром Number of signals. Направление угла прибытия определяется азимутом и углами места источника относительно локальной системы координат массива. Первый ряд матрицы содержит азимутальные углы, а второй ряд - углы места. Если объект не сможет идентифицировать пики в спектре, он вернется NaN. Угловые единицы в градусах.

Зависимости

Чтобы включить этот выходной порт, установите флажок Enable DOA output.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Скорость распространения сигнала, заданная как действительный положительный скаляр. Значением по умолчанию скорости света является значение, возвращаемое physconst('LightSpeed'). Единицы измерения в метрах в секунду.

Пример: 3e8

Типы данных: double

Рабочая частота системы, заданная как положительный скаляр. Единицы измерения в Гц.

Количество битов, используемых для квантования составляющей фазового сдвига весовых коэффициентов формирователя луча или управляющего вектора. Укажите число битов как неотрицательное целое число. Нулевое значение указывает, что квантование не выполняется.

Выберите этот параметр, чтобы использовать усреднение вперед-назад для оценки ковариационной матрицы для матриц датчиков с сопряженной симметричной структурой многообразия матриц.

Углы сканирования в азимутальном направлении, заданные как действительный вектор. Углы должны лежать между -180 ° и 180 ° включительно. Необходимо указать углы в порядке возрастания. Единицы измерения в градусах.

Типы данных: double

Углы сканирования в направлении возвышения, заданные как действительный вектор. Углы должны лежать между -90 ° и 90 ° включительно. Необходимо указать углы в порядке возрастания. Единицы измерения в градусах.

Типы данных: double

Выберите этот параметр для вывода направлений поступления сигналов (DOA) через выходной порт Ang.

Укажите ожидаемое количество сигналов для оценки DOA как положительное скалярное целое число.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Включить вывод DOA.

Типы данных: double

Моделирование блоков, указанное как Interpreted Execution или Code Generation. Если вы хотите, чтобы ваш блок использовал интерпретатор MATLAB ®, выберитеInterpreted Execution. Если вы хотите, чтобы ваш блок работал как скомпилированный код, выберите Code Generation. Скомпилированный код требует времени для компиляции, но обычно работает быстрее.

Интерпретированное выполнение полезно при разработке и настройке модели. Блок запускает базовую системную object™ в MATLAB. Модель можно быстро изменить и выполнить. Когда вы удовлетворены результатами, вы можете запустить блок с помощью Code Generation. Длительное моделирование выполняется быстрее с сгенерированным кодом, чем при интерпретированном выполнении. Можно выполнять повторные выполнения без перекомпиляции, но если изменить какие-либо параметры блока, то блок автоматически перекомпилируется перед выполнением.

В этой таблице показано, как параметр Simulate using влияет на общее поведение моделирования.

Когда модель Simulink ® находится вAccelerator режим блока, заданный с помощью Simulate, переопределяет режим моделирования.

Режимы ускорения

Моделирование блоковПоведение при моделировании
NormalAcceleratorRapid Accelerator
Interpreted ExecutionБлок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB.Блок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB.Создание автономного исполняемого файла из модели.
Code GenerationБлок скомпилирован.Все блоки в модели компилируются.

Дополнительные сведения см. в разделе Выбор режима моделирования (Simulink).

Вкладка «Массив датчиков»

Метод задания массива, указанный как Array (no subarrays) или MATLAB expression.

  • Array (no subarrays) - используйте параметры блока для задания массива.

  • MATLAB expression - создание массива с помощью выражения MATLAB.

Выражение MATLAB, используемое для создания массива, указывается как допустимый объект System панели инструментов системы фазированных массивов.

Пример: phased.URA('Size',[5,3])

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Задать массив датчиков значение MATLAB expression.

Параметры массива

Геометрия массива, заданная как одна из

  • ULA - Однородный линейный массив

  • URA - Однородный прямоугольный массив

  • UCA - Однородный круговой массив

  • Conformal Array - произвольные положения элементов

Число элементов массива для массивов ULA или UCA, указанное как целое число, большее или равное 2.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение ULA или UCA.

Интервал между соседними элементами массива:

  • ULA - указывает интервал между двумя смежными элементами в массиве как положительный скаляр.

  • URA - указывает интервал как положительный скаляр или вектор 1 на 2 положительных значений. Если интервал между элементами (m) является скаляром, интервалы между строками и столбцами равны. Если «Element spacing (m)» является вектором, вектор имеет вид [SpacingBetweenArrayRows,SpacingBetweenArrayColumns].

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение ULA или URA.

Направление линейной оси ULA, указанное как y, x, или z. Все элементы массива ULA равномерно расположены вдоль этой оси в локальной системе координат массива.

Зависимости

  • Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение ULA.

  • Этот параметр также активируется, если блок поддерживает только массивы ULA.

Размеры массива URA, заданные как положительное целое число или вектор 1 на 2 положительных целых чисел.

  • Если размер массива является вектором 1 на 2, вектор имеет вид [NumberOfArrayRows,NumberOfArrayColumns].

  • Если размер массива является целым числом, массив имеет одинаковое количество элементов в каждой строке и столбце.

Для URA элементы массива индексируются сверху вниз вдоль крайнего левого столбца массива и переходят к следующим столбцам слева направо. На этом рисунке значение размера массива [3,2] создает массив с тремя строками и двумя столбцами.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение URA.

Решетка позиций элементов URA, указанная как Rectangular или Triangular.

  • Rectangular - Выравнивание всех элементов в направлениях строк и столбцов.

  • Triangular - сдвигает четные элементы прямоугольной решетки в направлении положительной оси строки. Смещение составляет половину расстояния между элементами вдоль размера строки.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение URA.

Нормальное направление массива, указанное как x, y, или z.

Элементы плоских массивов расположены в плоскости, ортогональной выбранному направлению нормали массива. Направления визирования элемента указывают вдоль нормали массива.

Нормальное значение параметра массиваПоложения элементов и направления бурного визирования
xЭлементы массива лежат в плоскости yz. Все векторы визирования элементов указывают вдоль оси X.
yЭлементы массива лежат в плоскости zx. Все векторы визирования элементов указывают вдоль оси Y.
zЭлементы массива лежат в плоскости xy. Все векторы визирования элементов указывают вдоль оси Z.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение URA или UCA.

Радиус массива UCA, заданный как положительный скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение UCA.

Положения элементов в конформном массиве, задаваемые как 3-by-N матрица вещественных значений, где N - количество элементов в конформном массиве. Каждый столбец этой матрицы представляет позицию [x;y;z]элемента массива в локальной системе координат массива. Начало локальной системы координат равно (0,0,0). Единицы в метрах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение Conformal Array.

Типы данных: double

Направление нормальных векторов элементов в конформном массиве, определяемое как вектор-столбец 2 на 1 или матрица 2-by-N. N - количество элементов в массиве. Если значение параметра является матрицей, каждый столбец определяет направление нормали соответствующего элемента в форме [azimuth;elevation] относительно локальной системы координат. Локальная система координат выравнивает положительную ось X по нормали к конформному массиву. Если значением параметра является вектор столбца 2 на 1, то для всех элементов массива используется одинаковое направление указания.

Можно использовать параметры Положения элемента (m) и Нормали элемента (deg) для представления любого расположения, в котором пары элементов отличаются определенными преобразованиями. Преобразования могут сочетать перемещение, поворот по азимуту и поворот по отметке. Однако нельзя использовать преобразования, требующие поворота относительно направления нормали.

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Геометрия (Geometry) значение Conformal Array.

Типы данных: double

Укажите сужение элемента как скаляр с комплексным значением или вектор 1-by-N строки с комплексным значением. В этом векторе N представляет количество элементов в массиве.

Также известные как веса элементов, конусы умножают ответы элементов массива. Конусы изменяют как амплитуду, так и фазу отклика для уменьшения боковых лепестков или направления главной оси отклика.

Если конусность является скаляром, к каждому элементу применяется одинаковый вес. Если конусность является вектором, вес из вектора применяется к соответствующему элементу датчика. Количество весов должно соответствовать количеству элементов массива.

Типы данных: double

Представлен в R2014b