Блок оценки пространственного спектра MVDR (Capon) для ULA
MVDREstimator объект вычисляет оценку пространственного спектра без искажений минимальной дисперсии (MVDR) для однородного линейного массива. Этот DOA-оценщик также упоминается как Capon DOA-оценщик.
Для оценки пространственного спектра:
Определите и настройте оценщик пространственного спектра MVDR. См. раздел Строительство.
Звонить step для оценки пространственного спектра в соответствии со свойствами phased.MVDREstimator. Поведение step относится к каждому объекту на панели инструментов.
Примечание
Начиная с R2016b, 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.
H = phased.MVDREstimator создает объект системы оценки пространственного спектра MVDR, H. Объект оценивает пространственный спектр входящего сигнала с использованием узкополосного MVDR формирователя луча для однородной линейной матрицы (ULA).
H = phased.MVDREstimator( создает объект, Name,Value)H, с каждым указанным свойством Name, имеющим указанное значение. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).
|
Ручка к матрице датчиков Укажите массив датчиков в качестве дескриптора. Массив датчиков должен быть По умолчанию: |
|
Скорость распространения сигнала Укажите скорость распространения сигнала в метрах в секунду как положительный скаляр. По умолчанию: Скорость света |
|
Рабочая частота системы Укажите рабочую частоту системы в герцах как положительный скаляр. Значение по умолчанию соответствует 300 МГц. По умолчанию: |
|
Количество битов квантования фазовращателя 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. По умолчанию: |
|
Выполнение усреднения вперед-назад Установить для этого свойства значение По умолчанию: |
|
Пространственное сглаживание Укажите число усреднений, используемое пространственным сглаживанием для оценки ковариационной матрицы как неотрицательного целого числа. Каждое дополнительное сглаживание обрабатывает один дополнительный когерентный источник, но уменьшает эффективное число элементов на 1. Максимальное значение этого свойства равно M-2, где M - количество датчиков. По умолчанию: |
|
Углы сканирования Укажите углы сканирования (в градусах) как действительный вектор. Углы являются широкими и должны быть между -90 и 90 включительно. Необходимо указать углы в порядке возрастания. По умолчанию: |
|
Включить вывод DOA Чтобы получить направление поступления сигнала (DOA), установите для этого свойства значение По умолчанию: |
|
Количество сигналов Укажите количество сигналов для оценки DOA как положительное скалярное целое число. Это свойство применяется при установке По умолчанию: |
| plotSpectrum | График пространственного спектра |
| сброс | Сброс состояний объекта оценки пространственного спектра MVDR |
| шаг | Выполнить оценку пространственного спектра |
| Общие для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства объекта системы |
Сначала оцените DOA двух сигналов, принятых стандартной 10-элементной ULA с интервалом элементов 1 метр. Рабочая частота антенны 150 МГц. Фактическое направление первого сигнала - 10 ° по азимуту и 20 ° по возвышению. Направление второго сигнала - 60 ° по азимуту и − 5 ° по возвышению. Затем постройте график пространственного спектра MVDR.
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).
Создайте сигналы с добавленным шумом. Затем создайте системный object™ ULA.
fs = 8000; t = (0:1/fs:1).'; x1 = cos(2*pi*t*300); x2 = cos(2*pi*t*400); array = phased.ULA('NumElements',10,'ElementSpacing',1); array.Element.FrequencyRange = [100e6 300e6]; fc = 150.0e6; x = collectPlaneWave(array,[x1 x2],[10 20;60 -5]',fc); noise = 0.1*(randn(size(x)) + 1i*randn(size(x)));
Построить объект системы оценки MVDR.
estimator = phased.MVDREstimator('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,'DOAOutputPort',true,'NumSignals',2);
Оцените ДОУ.
[y,doas] = estimator(x + noise); doas = broadside2az(sort(doas),[20 -5])
doas = 1×2
9.5829 60.3813
Постройте график спектра.
plotSpectrum(estimator)
[1] Деревья фургонов, H. Оптимальная обработка массива. Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 2002.