Оценка направления поступления с использованием узкополосного алгоритма MUSIC для ULA
phased.MUSICEstimator Система object™ реализует узкополосный алгоритм классификации множественных сигналов (MUSIC) для однородных линейных массивов (ULA). MUSIC - это алгоритм пеленгации высокого разрешения, способный разрешать близко расположенные источники сигнала. Алгоритм основан на собственной декомпозиции пространственной ковариационной матрицы датчика.
Для оценки направлений прибытия (DOA):
Определение и настройка phased.MUSICEstimator Системный объект. См. раздел Строительство.
Позвоните в step метод оценки DOA в соответствии со свойствами phased.MUSICEstimator.
Примечание
В качестве альтернативы вместо использования step для выполнения операции, определенной объектом System, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
estimator = phased.MUSICEstimatorestimator.
estimator = phased.MUSICEstimator(Name,Value)estimator, с каждым указанным свойством Name, имеющим указанное значение. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).
| plotSpectrum | График спектра MUSIC |
| сброс | Сброс состояний объекта System |
| шаг | Оценка направления прибытия с помощью MUSIC |
| Общие для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства объекта системы |
Оценка DOA двух сигналов, принятых стандартной 10-элементной ULA, имеющей расстояние между элементами 1 метр. Затем постройте график спектра MUSIC.
Примечание.Каждый вызов функции можно заменить эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
Создайте массив ULA. Рабочая частота антенны 150 МГц.
fc = 150.0e6; array = phased.ULA('NumElements',10,'ElementSpacing',1.0);
Создайте поступающие сигналы в ULA. Истинное направление поступления первого сигнала - 10 ° по азимуту и 20 ° по возвышению. Направление второго сигнала - 60 ° по азимуту и -5 ° по возвышению.
fs = 8000.0; t = (0:1/fs:1).'; sig1 = cos(2*pi*t*300.0); sig2 = cos(2*pi*t*400.0); sig = collectPlaneWave(array,[sig1 sig2],[10 20; 60 -5]',fc); noise = 0.1*(randn(size(sig)) + 1i*randn(size(sig)));
Оцените ДОУ.
estimator = phased.MUSICEstimator('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,... 'DOAOutputPort',true,'NumSignalsSource','Property',... 'NumSignals',2); [y,doas] = estimator(sig + noise); doas = broadside2az(sort(doas),[20 -5])
doas = 1×2
9.5829 60.3813
Постройте график спектра MUSIC.
plotSpectrum(estimator,'NormalizeResponse',true)
Во-первых, оценить DOA двух сигналов, принятых стандартной 10-элементной ULA, имеющей расстояние между элементами, равное половине длины волны. Затем постройте график пространственного спектра.
Примечание.Каждый вызов функции можно заменить эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
Рабочая частота антенны 150 МГц. Направления прихода двух сигналов разделены на 2 °. Направление первого сигнала - азимут 30 ° и отметка 0 °. Направление второго сигнала - азимут 32 ° и отметка 0 °. Оцените количество сигналов с помощью критерия Минимальная длина описания (MDL).
Создайте сигналы, поступающие в ULA.
fs = 8000; t = (0:1/fs:1).'; f1 = 300.0; f2 = 600.0; sig1 = cos(2*pi*t*f1); sig2 = cos(2*pi*t*f2); fc = 150.0e6; c = physconst('LightSpeed'); lam = c/fc; array = phased.ULA('NumElements',10,'ElementSpacing',0.5*lam); sig = collectPlaneWave(array,[sig1 sig2],[30 0; 32 0]',fc); noise = 0.1*(randn(size(sig)) + 1i*randn(size(sig)));
Оцените ДОУ.
estimator = phased.MUSICEstimator('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,'DOAOutputPort',true,... 'NumSignalsSource','Auto','NumSignalsMethod','MDL'); [y,doas] = estimator(sig + noise); doas = broadside2az(sort(doas),[0 0])
doas = 1×2
30.0000 32.0000
Постройте график спектра MUSIC.
plotSpectrum(estimator,'NormalizeResponse',true)
[1] Van Trees, H.L. Оптимальная обработка массива. Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 2002.