Exponenta Banner
exponenta event banner

поэтапный. RootMUSICEstimator

Оценщик направления поступления ROOT MUSIC (DOA) для ULA и UCA

развернуть все на странице

Описание

RootMUSICEstimator объект реализует направление оценки поступления корневого множества сигналов (root-MUSIC) для однородных линейных массивов (ULA) и однородных кольцевых массивов (UCA). Когда используется однородная круговая матрица, алгоритм преобразует вход в ULA-подобную структуру, используя метод возбуждения фазовой моды [2].

Для оценки направления прибытия (DOA):

  1. Определите и настройте оценщика DOA. См. раздел Строительство.

  2. Звонить step для оценки DOA в соответствии со свойствами phased.RootMUSICEstimator. 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.

Строительство

H = phased.RootMUSICEstimator создает корневой объект системы оценки MUSIC DOA, H. Объект оценивает направление поступления сигнала с помощью корневого алгоритма MUSIC с однородным линейным массивом (ULA).

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

Свойства

SensorArray

Системный объект массива датчиков

Массив датчиков, указанный как объект System. Массив датчиков должен быть phased.ULA объект или phased.UCA объект.

По умолчанию: phased.ULA со значениями свойств по умолчанию

PropagationSpeed

Скорость распространения сигнала

Укажите скорость распространения сигнала в метрах в секунду как положительный скаляр. Это свойство можно задать как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: Скорость света

OperatingFrequency

Рабочая частота системы

Укажите рабочую частоту системы в герцах как положительный скаляр. Значение по умолчанию соответствует 300 МГц. Это свойство можно задать как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 3e8

ForwardBackwardAveraging

Выполнение усреднения вперед-назад

Установить для этого свойства значение true использование прямого-обратного усреднения для оценки ковариационной матрицы для матриц датчиков с сопряженным симметричным массивом матриц.

По умолчанию: false

SpatialSmoothing

Пространственное сглаживание

Среднее число, используемое пространственным сглаживанием для оценки ковариационной матрицы, заданной как строго положительное целое число. Каждое дополнительное значение сглаживания обрабатывает один дополнительный когерентный источник, но уменьшает эффективное количество элементов на единицу. Максимальное значение этого свойства равно M-2. Для ULA M - количество датчиков. Для УЦА M - это размер внутренней структуры матрицы, подобной ULA, определенной способом возбуждения фазовой моды. Нулевое значение по умолчанию указывает на то, что пространственное сглаживание не используется. Это свойство можно задать как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 0

NumSignalsSource

Источник количества сигналов

Укажите источник количества сигналов как один из 'Auto' или 'Property'. Если для этого свойства задано значение 'Auto', количество сигналов оценивается способом, указанным в NumSignalsMethod собственность.

При использовании пространственного сглаживания в UCA невозможно установить NumSignalsSource свойство для'Auto' для оценки количества сигналов. Можно использовать функции aictest или mdltest независимо для определения количества сигналов.

По умолчанию: 'Auto'

NumSignalsMethod

Метод оценки количества сигналов

Укажите метод оценки количества сигналов как одного из 'AIC' или 'MDL'. 'AIC' использует информационный критерий Акаике и 'MDL' использует критерий минимальной длины описания. Это свойство применяется при установке NumSignalsSource свойство для 'Auto'.

По умолчанию: 'AIC'

NumSignals

Количество сигналов

Укажите число сигналов как положительный целочисленный скаляр. Это свойство применяется при установке NumSignalsSource свойство для 'Property'. Число сигналов должно быть меньше числа элементов в массиве, указанном в SensorArray собственность. Это свойство можно задать как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 1

Методы

шагВыполнение оценки DOA
Общие для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства объекта системы

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Оценка DOA двух сигналов, принятых стандартной 10-элементной однородной линейной матрицей (ULA), имеющей расстояние между элементами 1 метр. Рабочая частота антенны 150 МГц. Фактическое направление первого сигнала составляет 10 градусов по азимуту и 20 градусов по возвышению. Направление второго сигнала составляет 45 градусов по азимуту и 60 градусов по возвышению.

fs = 8000;
t = (0:1/fs:1).';
x1 = cos(2*pi*t*300);
x2 = cos(2*pi*t*400);
sULA = phased.ULA('NumElements',10,...
    'ElementSpacing',1);
sULA.Element.FrequencyRange = [100e6 300e6];
fc = 150e6;
x = collectPlaneWave(sULA,[x1 x2],[10 20;45 60]',fc);
rng default;
noise = 0.1/sqrt(2)*(randn(size(x))+1i*randn(size(x)));
sDOA = phased.RootMUSICEstimator('SensorArray',sULA,...
    'OperatingFrequency',fc,...
    'NumSignalsSource','Property',...
    'NumSignals',2);
doas = step(sDOA,x + noise);
az = broadside2az(sort(doas),[20 60])
az = 1×2

   10.0001   45.0107

Алгоритмы

развернуть все

Ссылки

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

[2] Мэтьюс, С.П., Золтовски, М.Д., «Методы собственной структуры для оценки угла 2-D с помощью однородных кольцевых массивов». IEEE Transactions on Signal Processing, том 42, № 9, стр. 2395-2407, сентябрь 1994 года.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | |

Представлен в R2011a

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка