Exponenta Banner
exponenta event banner

поэтапный. BeamscanEstimator2D

2-D блок оценки пространственного спектра диаграммы направленности

развернуть все на странице

Описание

phased.BeamscanEstimator2D Система object™ вычисляет оценку пространственного спектра 2-D диаграммы направленности для произвольного массива (ULA). Объект оценивает пространственный спектр входящего сигнала с использованием узкополосного обычного формирователя луча.

Для оценки пространственного спектра:

  1. Создать phased.BeamscanEstimator2D и задайте его свойства.

  2. Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.

Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.

Создание

Синтаксис

оценщик = фазированный. BeamscanEstimator2D
оценщик = фазированный. BeamscanEstimator2D (имя, значение)

Описание

estimator = phased.BeamscanEstimator2D создает объект системы оценки пространственного спектра 2-D сканирования луча.

estimator = phased.BeamscanEstimator2D(Name,Value) создает объект, estimator, с каждым указанным свойством Name установить в указанное значение Value. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).

Свойства

развернуть все

Если не указано иное, свойства не настраиваются, что означает невозможность изменения их значений после вызова объекта. Объекты блокируются при их вызове, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, его значение можно изменить в любое время.

Дополнительные сведения об изменении значений свойств см. в разделе Проектирование системы в MATLAB с использованием системных объектов.

Массив датчиков, заданный как объект System панели инструментов системы фазированных массивов.

Пример: phased.URA

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

Пример: 3e8

Типы данных: single | double

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

Пример: 1e9

Типы данных: single | double

Количество битов, используемых для квантования составляющей фазового сдвига весов формирователя луча или вектора управления, заданного как неотрицательное целое число. Нулевое значение указывает, что квантование не выполняется.

Пример: 5

Типы данных: single | double

Включить усреднение вперед-назад, указанное как false или true. Установить для этого свойства значение true использование прямого-обратного усреднения для оценки ковариационной матрицы для матриц датчиков с сопряженным симметричным многообразием матриц.

Типы данных: logical

Азимутальные углы сканирования, заданные как вектор строки с действительным значением или. Угловые единицы в градусах. Значения углов должны лежать между -180 ° и 180 ° включительно и быть в порядке возрастания.

Пример: [-30:20]

Типы данных: single | double

Углы сканирования отметки, заданные как действительный вектор строки. Угловые единицы в градусах. Значения углов должны лежать между -90 ° и 90 ° включительно и быть в порядке возрастания.

Пример: [-70:75]

Типы данных: single | double

Опция для включения вывода направлений поступления (DOA), указанная как false или true. Для получения DOA сигналов установите для этого свойства значение true. DOA возвращаются во втором выходном аргументе при выполнении объекта.

Типы данных: logical

Количество поступающих сигналов для оценки DOA, указанное как положительное целое число.

Пример: 3

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение DOAOutputPort свойство для true.

Типы данных: single | double

Использование

Синтаксис

Y = оценщик (X)
[Y, ANG] = оценщик (X)

Описание

Y = estimator(X) оценивает пространственный спектр по данным X.

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.

пример

[Y,ANG] = estimator(X) возвращает направления прибытия, ANG, сигналов. Чтобы включить этот синтаксис, установите DOAOutputPort свойство для true. ANG - матрица 2-by-N оцененных азимутов и отметок направления сигнала. N определяется параметром NumSignals собственность. Если объект не может определить направление сигнала, он возвращается NaN.

Примечание

Объект выполняет инициализацию при первом выполнении объекта. Эта инициализация блокирует неперестраиваемые свойства и входные спецификации, такие как размеры, сложность и тип данных входных данных. При изменении неперестраиваемого свойства или входной спецификации системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить неперестраиваемые свойства или входные данные, необходимо сначала вызвать release метод разблокирования объекта.

Входные аргументы

развернуть все

Данные массива, заданные как матрица с комплексным значением. Столбцы матрицы данных соответствуют каналам.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

Выходные аргументы

развернуть все

Величина оцененного пространственного спектра, возвращенная в виде положительной вещественно-значимой матрицы K-by-L.

Типы данных: single | double

Оцененные углы направления поступления сигнала, возвращаемого в виде вещественной матрицы 2-by-K. Каждый столбец имеет форму [azimuth;elevation]. NaN значение в любом элементе матрицы указывает, что не удалось найти оценку. Единицы измерения в градусах.

Типы данных: single | double

Функции объекта

Чтобы использовать функцию объекта, укажите объект System в качестве первого входного аргумента. Например, для освобождения системных ресурсов объекта System с именем obj, используйте следующий синтаксис:

release(obj)

развернуть все

plotSpectrumГрафик пространственного спектра
stepЗапустить алгоритм объекта System
releaseДеблокирование ресурсов и разрешение изменений значений свойств объекта системы и входных признаков
resetСброс внутренних состояний объекта System

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Оценка DOA двух сигналов, принятых 50-элементным URA с прямоугольной решёткой. Рабочая частота антенны 150 МГц. Фактическое направление первого сигнала - -37 ° по азимуту и 0 ° по отметке. Направление второго сигнала - 17 ° по азимуту и 20 ° по возвышению.

antenna = phased.IsotropicAntennaElement('FrequencyRange',[100e6 300e6]);
array = phased.URA('Element',antenna,'Size',[5 10],'ElementSpacing',[1 0.6]);
fc = 150e6;
lambda = physconst('LightSpeed')/fc;
ang1 = [-37.5; 10.2];
ang2 = [17.4; 20.6];
x = sensorsig(getElementPosition(array)/lambda,8000,[ang1 ang2],0.2);
estimator = phased.BeamscanEstimator2D('SensorArray',array,'OperatingFrequency',fc, ...
    'DOAOutputPort',true,'NumSignals',2,'AzimuthScanAngles',-50:50,'ElevationScanAngles',-30:30);
[~,doas] = estimator(x);
disp(doas)
    17   -37
    20    10

Потому что значения для азимутаScanAngles а свойства ElevationScangles имеют гранулярность 1∘, оценки DOA не точны. Повысьте точность, выбрав более тонкую сетку

estimator2 = phased.BeamscanEstimator2D('SensorArray',array,'OperatingFrequency',fc, ...
    'DOAOutputPort',true,'NumSignals',2,'AzimuthScanAngles',-50:0.05:50,'ElevationScanAngles',-30:0.05:30);
[~,doas] = estimator2(x);
disp(doas)
   17.3000  -37.4000
   20.5000   10.3000

Постройте график пространственного спектра диаграммы направленности

plotSpectrum(estimator)

Figure contains an axes. The axes with title 2-D Beamscan Spatial Spectrum contains an object of type surface.

Алгоритмы

развернуть все

Ссылки

[1] Деревья фургонов, H. Оптимальная обработка массива. Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 2002.

Расширенные возможности

.

См. также

| |

Представлен в R2011a

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка