Устройство оценки пространственного спектра с минимальными отклонениями без искажений (MVDR)
Направление прибытия (DOA)
phaseddoalib
Узкополосный блок MVDR Spectrum оценивает пространственный спектр поступающих узкополосных сигналов путем сканирования диапазона азимутальных углов и углов возвышения с использованием обычного формирователя луча MVDR. Блок дополнительно вычисляет направление прихода заданного числа сигналов путем оценки пиков спектра. Этот оценщик также упоминается как оценщик Капона.
Укажите скорость распространения сигнала в метрах в секунду как положительный скаляр. Можно использовать функцию physconst для задания скорости света.
Укажите рабочую частоту системы в герцах как положительный скаляр.
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 сопряженным симметричным многообразием матриц.
Задайте азимутальные углы сканирования в градусах в качестве реального вектора. Углы должны быть между -180 ° и 180 ° включительно. Необходимо указать углы в порядке возрастания.
Задайте углы сканирования в градусах в виде реального вектора или скаляра. Углы должны быть между -90 ° и 90 ° включительно. Необходимо указать углы в порядке возрастания.
Выберите этот параметр для вывода направлений поступления сигналов (DOA) через выходной порт Ang. При выборе этого параметра включается параметр Number of signals.
Укажите количество сигналов для оценки DOA как положительное скалярное целое число. Этот параметр появляется при установке флажка Включить вывод DOA (Enable DOA output).
Метод моделирования блоков, указанный 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, чем при интерпретированном выполнении. Можно запускать повторные выполнения без повторной компиляции. Однако при изменении каких-либо параметров блока блок автоматически перекомпилируется перед выполнением.
При установке этого параметра необходимо учитывать общий режим моделирования модели. В таблице показано, как параметр Simulate using взаимодействует с режимом общего моделирования.
Когда модель Simulink ® находится вAccelerator режим блока, заданный с помощью Simulate, переопределяет режим моделирования.
Режимы ускорения
| Моделирование блоков | Поведение при моделировании | ||
Normal | Accelerator | Rapid Accelerator | |
Interpreted Execution | Блок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB. | Блок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB. | Создание автономного исполняемого файла из модели. |
Code Generation | Блок скомпилирован. | Все блоки в модели компилируются. | |
Дополнительные сведения см. в разделе Выбор режима моделирования (Simulink).
Укажите массив датчиков непосредственно или с помощью выражения MATLAB.
Типы
Array (no subarrays) |
MATLAB expression |
Задайте геометрию массива одним из следующих способов:
ULA - Однородный линейный массив
URA - Однородный прямоугольный массив
UCA - Однородный круговой массив
Conformal Array - произвольные положения элементов
Количество элементов массива.
Число элементов массива, указанное как положительное целое число. Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение ULA или UCA. Если массив датчиков имеет Replicated subarray , этот параметр применяется к подчистому массиву.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение URA. Если для параметра Sensor Array установлено значение Replicated subarray, этот параметр применяется к субчипам.
Укажите размер массива 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 равен целому числу, массив имеет одинаковое количество строк и столбцов.
Для URA элементы индексируются сверху вниз вдоль столбца и переходят к следующим столбцам слева направо. На этом рисунке размер массива равен [3,2] создает массив из трех строк и двух столбцов.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение ULA или URA. Когда массив датчиков имеет Replicated subarray , этот параметр применяется к субчипам.
Для ULAукажите интервал в метрах между двумя смежными элементами в массиве в виде скаляра.
Для URAукажите интервал между элементами массива в метрах как вектор 1 на 2 или скаляр. Если интервал между элементами является вектором 1 на 2, вектор имеет вид [SpacingBetweenRows,SpacingBetweenColumns]. Сведения об этих количествах см. в разделе phased.URA. Если интервал между элементами является скаляром, интервалы между строками и столбцами равны.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение ULA или когда блок поддерживает только геометрию массива ULA. Укажите ось массива как x, y, или z. Все элементы массива ULA равномерно расположены вдоль этой оси в локальной системе координат массива.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение URA или UCA. Укажите нормаль массива как x, y, или z. Все элементы массива URA и UCA помещаются в плоскости yz, zx или xy, соответственно, системы координат массива.
Радиус однородного кругового массива, заданного как положительный скаляр. Единицы измерения - метры.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение UCA.
Конусы, также известные как веса элементов, применяются к чувствительным элементам в матрице. Конусы используются для изменения как амплитуды, так и фазы передаваемых или принимаемых данных.
Этот параметр применяется ко всем типам массивов, но при установке для параметра Sensor Array значения Replicated subarray, этот параметр применяется к субчипам.
Для ULA или UCA, укажите элемент, сужающийся как скаляр с комплексным значением или вектор 1-by-N строки с комплексным значением. В этом векторе N представляет количество элементов в массиве. Если конусность является скаляром, к каждому элементу применяется одинаковый вес. Если конусность является вектором, вес из вектора применяется к соответствующему элементу датчика. Вес должен быть применен к каждому элементу в матрице датчиков.
Для URA, укажите элемент, сужающийся как комплекснозначную скалярную или комплекснозначную матрицу M-by-N. В этой матрице M - количество элементов вдоль оси Z, а N - число элементов вдоль оси Y. M и N соответствуют значениям [NumberofArrayRows,NumberOfArrayColumns] в матрице размера массива. Если Taper - скаляр, к каждому элементу применяется одинаковый вес. Если конусность является матрицей, вес матрицы прикладывается к соответствующему элементу датчика. Вес должен быть применен к каждому элементу в матрице датчиков.
Для Conformal Array, укажите элемент, сужающийся как скалярный или 1-by-N вектор с комплексным значением. В этом векторе N - количество элементов в массиве, определяемое размером вектора положений элемента. Если конусность является скаляром, к каждому элементу применяется одинаковый вес. Если значение Конусности является вектором, вес из вектора применяется к соответствующему элементу датчика. Вес должен быть применен к каждому элементу в матрице датчиков.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение URA. Если для параметра Sensor Array установлено значение Replicated subarray, этот параметр применяется к подчистому массиву.
Задайте решетку элемента как Rectangular или Triangular
Rectangular - Выравнивание всех элементов в направлениях строк и столбцов.
Triangular- сдвигает четные элементы прямоугольной решетки в направлении оси положительного ряда. Смещение составляет половину расстояния между элементами вдоль размера строки.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение Conformal Array. Если для параметра Sensor Array установлено значение Replicated subarray, этот параметр применяется к субчипам.
Укажите позиции конформных элементов массива как 3-by-N матрицу, где N - количество элементов в конформном массиве. Каждый столбец Положения элемента (m) представляет положение одного элемента, в форме [x;y;z], в локальной системе координат массива. Локальная система координат имеет начало координат в произвольной точке. Единицы в метрах.
Этот параметр появляется, если для параметра Геометрия (Geometry) задано значение Conformal Array. Если для параметра Sensor Array установлено значение Replicated subarray, этот параметр применяется к субчипам.
Укажите нормальные направления элементов в конформном массиве в виде 2-by-N матрицы или вектора столбца 2 на 1 в градусах. Переменная N указывает количество элементов в массиве. Если нормали элемента (град) являются матрицей, каждый столбец задает 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 нормали элемента (град) являются вектором столбца 2 на 1, вектор задает одинаковое направление указания для всех элементов массива.
Можно использовать параметры Положения элемента (m) и Нормали элемента (deg) для представления любого расположения, в котором пары элементов отличаются определенными преобразованиями. Можно комбинировать преобразования перемещения, поворота по азимуту и поворота по отметке. Однако нельзя использовать преобразования, требующие поворота относительно нормали.
Допустимое выражение MATLAB, содержащее конструктор массива, например: phased.URA.
Укажите тип антенны или микрофона как
Isotropic Antenna
Cosine Antenna
Custom Antenna
Omni Microphone
Custom Microphone
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Cosine Antenna.
Укажите экспоненту косинусного массива как скаляр или вектор 1 на 2. Необходимо указать все значения как неотрицательные вещественные числа. Если для параметра «Экспонента косинусного массива» задано значение скаляра, то косинусный массив в направлении азимута и косинус-массив в направлении возвышения поднимаются до заданного значения. Если для параметра «Экспонента косинусного массива» задано значение вектора 1 на 2, первый элемент является экспонентом для косинусного массива направления азимута, а второй элемент является экспонентом для косинусного массива направления возвышения.
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Isotropic Antenna, Cosine Antenna, или Omni Microphone.
Укажите диапазон рабочих частот антенного элемента в герцах в виде вектора строки 1 на 2 в виде [LowerBound,UpperBound]. Антенный элемент не имеет отклика вне заданного частотного диапазона.
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Antenna или Custom Microphone.
Укажите частоты в Гц, на которых необходимо задать частотные характеристики антенны и микрофона в виде вектора 1-by-L строк возрастающих значений. Используйте частотные характеристики, чтобы задать частотные характеристики. Антенна или микрофонный элемент не имеет отклика вне частотного диапазона, заданного минимальным и максимальным элементами вектора рабочей частоты (Гц).
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Antenna или Custom Microphone.
Укажите этот параметр в качестве частотной характеристики антенны или микрофона в децибелах для частот, определенных вектором рабочей частоты (Гц). Задайте частотные характеристики (дБ) как вектор 1-by-L, соответствующий размерам вектора, указанного в операционном частотном векторе (Гц).
Система координат пользовательской диаграммы направленности антенны, указанная az-el или phi-theta. При указании az-elиспользуйте параметры «Азимутальные углы» (град) и «Углы отметок» (град) для задания координат точек образца. При указании phi-thetaДля задания координат точек массива используйте параметры углов Фи (град) и Тета (град).
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» имеет значение az-el.
Укажите азимутальные углы, при которых будет вычисляться диаграмма направленности антенны как вектор 1-by-P строки. Значение P должно быть больше 2. Угловые единицы в градусах. Азимутальные углы должны лежать между -180 ° и 180 ° и находиться в строго возрастающем порядке.
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» имеет значение az-el.
Укажите углы возвышения для вычисления диаграммы направленности в качестве вектора 1-by-Q. Q должно быть больше 2. Угловые единицы в градусах. Углы возвышения должны лежать между -90 ° и 90 ° и находиться в строго возрастающем порядке.
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» имеет значение phi-theta.
Углы Phi пунктов, в которых можно определить радиационный образец антенны, определите как вектор ряда 1 на P. Значение P должно быть больше 2. Угловые единицы в градусах. Углы Phi должны лежать между 0 ° и 360 ° и находиться в строго возрастающем порядке.
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» имеет значение phi-theta.
Углы теты пунктов, в которых можно определить радиационный образец антенны, определите как вектор ряда 1 на Q. Q должно быть больше 2. Угловые единицы в градусах. Углы тета должны лежать между 0 ° и 180 ° и находиться в строго возрастающем порядке.
Этот параметр появляется, если для типа элемента установлено значение Custom Antenna.
Величина комбинированной диаграммы направленности антенны, определяемая как матрица Q-за-P или матрица Q-за-P-за-L.
Если для параметра «Входная система координат массива» установлено значение az-el, Q - длина вектора, заданная параметром «Углы возвышения» (°), а P - длина вектора, заданная параметром «Углы азимута» (°).
Если для параметра «Входная система координат массива» установлено значение phi-thetaQ равно длине вектора, заданного параметром Theta Angles (град.), и P равно длине вектора, заданного параметром Phi Angels (град.).
Величина L равна длине вектора рабочей частоты (Гц).
Если этот параметр является матрицей Q-by-P, то тот же шаблон применяется ко всем частотам, указанным в параметре вектора рабочей частоты (Гц).
Если значением является массив Q-by-P-by-L, каждая страница массива Q-by-P задает шаблон для соответствующей частоты, указанной в параметре вектора рабочей частоты (Гц).
Этот параметр появляется, если для типа элемента установлено значение Custom Antenna.
Фаза комбинированной диаграммы направленности антенны, определяемая как матрица Q-за-P или матрица Q-за-P-за-L.
Если для параметра «Входная система координат массива» установлено значение az-el, Q - длина вектора, заданная параметром «Углы возвышения» (°), а P - длина вектора, заданная параметром «Углы азимута» (°).
Если для параметра «Входная система координат массива» установлено значение phi-thetaQ равно длине вектора, заданного параметром Theta Angles (град.), и P равно длине вектора, заданного параметром Phi Angels (град.).
Величина L равна длине вектора рабочей частоты (Гц).
Если этот параметр является матрицей Q-by-P, то тот же шаблон применяется ко всем частотам, указанным в параметре вектора рабочей частоты (Гц).
Если значением является массив Q-by-P-by-L, каждая страница массива Q-by-P задает шаблон для соответствующей частоты, указанной в параметре вектора рабочей частоты (Гц).
Если этот параметр является матрицей Q-by-P, то тот же шаблон применяется ко всем частотам, указанным в параметре вектора рабочей частоты (Гц).
Если значением является массив Q-by-P-by-L, каждая страница массива Q-by-P задает шаблон для соответствующей частоты, указанной в параметре вектора рабочей частоты (Гц).
Этот параметр появляется, если для типа элемента установлено значение Custom Antenna.
Установите этот флажок для поворота диаграммы направленности антенных элементов с выравниванием по нормали к решетке. Если этот параметр не выбран, образец элемента не поворачивается.
Когда антенна используется в антенной решетке и параметр Input Pattern Coordinate System (Входная система координат диаграммы направленности) имеет значение az-elесли этот флажок установлен, массив поворачивается так, что ось X системы координат элемента указывает вдоль нормали массива. При отсутствии выбора используется образец элемента без поворота.
Если антенна используется в антенной решетке, и для параметра Input Pattern Coordinate System установлено значение phi-thetaесли этот флажок установлен, массив поворачивается так, что ось z системы координат элемента указывает вдоль нормали массива.
Используйте параметр совместно с нормальным параметром Array URA и UCA массивы.
Этот параметр появляется, если для типа элемента установлено значение Custom Microphone.
Задайте частоты измерения полярных массивов как вектор 1-by-M. Измерительные частоты находятся в диапазоне частот, заданном параметром рабочего вектора частоты (Гц). Единицы измерения частоты - в Гц.
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Microphone.
Задайте углы измерения полярных массивов в качестве вектора 1-by-N. Углы измеряются от центральной оси датчика микрофона и должны быть от -180 ° до 180 ° включительно.
Этот параметр появляется, если для параметра «Тип элемента» задано значение Custom Microphone.
Задайте величину полярного узора элемента микрофона в виде матрицы M-by-N. M - количество измерительных частот, указанных в полярных частотах (Гц). N - количество углов измерения, указанных в полярных углах (град.). Каждая строка матрицы представляет величину полярной картины, измеренную на соответствующей частоте, заданной в частотах полярной картины (Гц), и всех углах, заданных в углах полярной картины (град). Предположим, что образец измеряется в плоскости азимута. В плоскости азимута угол места равен 0 °, а центральная ось датчика - 0 ° градусов по азимуту и 0 ° градусов по отметке. Предположим, что полярный рисунок симметричен вокруг центральной оси. Можно создать шаблон отклика микрофона в 3-D пространстве из полярного шаблона.
Этот флажок появляется, только если для параметра «Тип элемента» установлено значение Isotropic Antenna или Omni Microphone.
Установите этот флажок, чтобы отбить заднюю сторону антенного элемента. В этом случае отклики антенны на все азимутальные углы за пределами ± 90 ° от ширины устанавливаются равными нулю. Определите направление ширины как угол азимута 0 ° и угол места 0 °.
Примечание
Входные и выходные порты блока соответствуют входным и выходным параметрам, описанным в step метод базового объекта System. См. ссылку в нижней части этой страницы.
| Порт | Описание | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|---|
In | Входной сигнал. 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. | Плавающая точка с двойной точностью |
Y | Пространственный спектр. | Плавающая точка с двойной точностью |
Ang | Расчетный угол DOA. | Плавающая точка с двойной точностью |