Системный объект: поэтапный. MUSICEstimator2D
Пакет: поэтапный
Оценка направления прибытия с помощью 2-D MUSIC
spectrum = step(estimator,X)
[spectrum,doa] = step(estimator,X)
Примечание
Вместо использования step для выполнения операции, определенной системным object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
spectrum = step(estimator,X)X.
[ также возвращает направления сигнала углов прихода, spectrum,doa] = step(estimator,X)doa. Чтобы использовать этот синтаксис, установите DOAOutputPort свойство для true.
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.
Предположим, что две синусоидальные волны с частотами 450 Гц и 600 Гц поражают URA с двух разных направлений. Сигналы поступают с азимута -37 °, отметки 0 ° и азимута 17 °, отметки 20 °. Используйте 2-D MUSIC для оценки направлений поступления двух сигналов. Рабочая частота матрицы составляет 150 МГц, а частота дискретизации сигнала - 8 кГц.
f1 = 450.0;
f2 = 600.0;
doa1 = [-37;0];
doa2 = [17;20];
fc = 150e6;
c = physconst('LightSpeed');
lam = c/fc;
fs = 8000;Создайте URA с изотропными элементами по умолчанию. Задайте диапазон частотных характеристик элементов.
array = phased.URA('Size',[11 11],'ElementSpacing',[lam/2 lam/2]); array.Element.FrequencyRange = [50.0e6 500.0e6];
Создайте два сигнала и добавьте случайный шум.
t = (0:1/fs:1).'; x1 = cos(2*pi*t*f1); x2 = cos(2*pi*t*f2); x = collectPlaneWave(array,[x1 x2],[doa1,doa2],fc); noise = 0.1*(randn(size(x))+1i*randn(size(x)));
Создайте и выполните средство оценки 2-D MUSIC для поиска направлений поступления.
estimator = phased.MUSICEstimator2D('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,... 'NumSignalsSource','Property',... 'DOAOutputPort',true,'NumSignals',2,... 'AzimuthScanAngles',-50:.5:50,... 'ElevationScanAngles',-30:.5:30); [~,doas] = estimator(x + noise)
doas = 2×2
-37 17
0 20
Расчетные ДОУ точно соответствуют истинным ДОУ.
Постройте график пространственного спектра 2-D
plotSpectrum(estimator);
Предположим, что две синусоидальные волны частот 1,6 кГц и 1,8 кГц ударяют по дисковой матрице с двух разных направлений. Расстояние между элементами диска составляет 1/2 длины волны. Сигналы поступают с азимута -31 °, отметки -11 ° и азимута 35 °, отметки 55 °. Используйте 2-D MUSIC для оценки направлений поступления двух сигналов. Рабочая частота матрицы составляет 300 МГц, а частота дискретизации сигнала - 8 кГц.
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
f1 = 1.6e3;
f2 = 1.8e3;
doa1 = [-31;-11];
doa2 = [35;55];
fc = 300e6;
c = physconst('LightSpeed');
lam = c/fc;
fs = 8.0e3;Создайте конформный массив с изотропными элементами по умолчанию. Сначала создайте URA, чтобы получить позиции элемента.
uraarray = phased.URA('Size',[21 21],'ElementSpacing',[lam/2 lam/2]); pos = getElementPosition(uraarray);
Извлеките их подмножество, чтобы сформировать вписанный диск.
radius = 10.5*lam/2; pos(:,sum(pos.^2) > radius^2) = [];
Затем создайте конформный массив, используя эти положения.
confarray = phased.ConformalArray('ElementPosition',pos);
viewArray(confarray)
Задайте диапазон частотных характеристик элементов.
confarray.Element.FrequencyRange = [50.0e6 600.0e6];
Создайте два сигнала и добавьте случайный шум.
t = (0:1/fs:1.5).'; x1 = cos(2*pi*t*f1); x2 = cos(2*pi*t*f2); x = collectPlaneWave(confarray,[x1 x2],[doa1,doa2],fc); noise = 0.1*(randn(size(x)) + 1i*randn(size(x)));
Создайте и выполните средство оценки 2-D MUSIC для поиска направлений поступления.
estimator = phased.MUSICEstimator2D('SensorArray',confarray,... 'OperatingFrequency',fc,... 'NumSignalsSource','Property',... 'DOAOutputPort',true,'NumSignals',2,... 'AzimuthScanAngles',-60:.1:60,... 'ElevationScanAngles',-60:.1:60); [~,doas] = estimator(x + noise)
doas = 2×2
35 -31
55 -11
Расчетные ДОУ точно соответствуют истинным ДОУ.
Постройте график пространственного спектра 2-D
plotSpectrum(estimator);
