exponenta event banner

Спектр Beamscan ULA

Блок оценки пространственного спектра луча для ULA

  • Библиотека:
  • Панель инструментов системы фазированных массивов/направление поступления

  • ULA Beamscan Spectrum block

Описание

Блок ULA Beamscan Spectrum оценивает пространственный спектр поступающих узкополосных сигналов путем сканирования области широкополосных углов с использованием узкополосного обычного формирователя луча, применяемого к однородной линейной матрице. Блок дополнительно вычисляет направление прихода заданного числа сигналов путем оценки пиков спектра.

Порты

Вход

развернуть все

Принятый сигнал, заданный как M-by-N комплекснозначная матрица. Величина М - это количество выборок (снимков), содержащихся в сигнале, а N - количество сенсорных элементов в матрице.

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.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Продукция

развернуть все

Пространственный спектр луча, возвращаемый как неотрицательный вектор столбца с действительными значениями, представляющий величину оцененного пространственного спектра луча. Каждая запись соответствует углу, заданному параметром Scan angels (deg).

Типы данных: double

Направления поступления сигналов, возвращаемые как действительный вектор строки. Направление угла прихода - это широкий угол между направлением источника и осью массива. Угловые единицы в градусах. Длина вектора - это количество сигналов, заданное параметром Number of signals. Если объект не сможет идентифицировать пики в спектре, он вернется NaN.

Зависимости

Чтобы включить этот выходной порт, установите флажок Enable DOA output.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

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

Пример: 3e8

Типы данных: double

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

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.

Выберите этот параметр, чтобы использовать усреднение вперед-назад для оценки ковариационной матрицы для матриц датчиков с сопряженной симметричной структурой многообразия матриц.

Укажите величину усреднения, используемую пространственным сглаживанием для оценки ковариационной матрицы как неотрицательного целого числа. Каждое увеличение сглаживания обрабатывает один дополнительный когерентный источник, но уменьшает эффективное количество элементов на один. Максимальное значение этого параметра - N - 2, где N - количество датчиков в ULA.

Укажите углы сканирования в градусах в качестве вектора строки с действительными значениями. Углы являются широкими углами массива и должны лежать между -90 ° и 90 ° включительно. Необходимо указать углы в порядке возрастания.

Выберите этот параметр для вывода направлений поступления сигналов (DOA) через выходной порт Ang.

Укажите ожидаемое количество сигналов для оценки DOA как положительное скалярное целое число.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Включить вывод DOA.

Типы данных: double

Моделирование блоков, указанное как Interpreted Execution или Code Generation. Если вы хотите, чтобы ваш блок использовал интерпретатор MATLAB ®, выберитеInterpreted Execution. Если вы хотите, чтобы ваш блок работал как скомпилированный код, выберите Code Generation. Скомпилированный код требует времени для компиляции, но обычно работает быстрее.

Интерпретированное выполнение полезно при разработке и настройке модели. Блок запускает базовую системную object™ в MATLAB. Модель можно быстро изменить и выполнить. Когда вы удовлетворены результатами, вы можете запустить блок с помощью Code Generation. Длительное моделирование выполняется быстрее с сгенерированным кодом, чем при интерпретированном выполнении. Можно выполнять повторные выполнения без перекомпиляции, но если изменить какие-либо параметры блока, то блок автоматически перекомпилируется перед выполнением.

В этой таблице показано, как параметр Simulate using влияет на общее поведение моделирования.

Когда модель Simulink ® находится вAccelerator режим блока, заданный с помощью Simulate, переопределяет режим моделирования.

Режимы ускорения

Моделирование блоковПоведение при моделировании
NormalAcceleratorRapid Accelerator
Interpreted ExecutionБлок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB.Блок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB.Создание автономного исполняемого файла из модели.
Code GenerationБлок скомпилирован.Все блоки в модели компилируются.

Дополнительные сведения см. в разделе Выбор режима моделирования (Simulink).

Вкладка «Массив датчиков»

Метод задания массива, указанный как Array (no subarrays) или MATLAB expression.

  • Array (no subarrays) - используйте параметры блока для задания массива.

  • MATLAB expression - создание массива с помощью выражения MATLAB.

Выражение MATLAB, используемое для создания массива, указывается как допустимый объект System панели инструментов системы фазированных массивов.

Пример: phased.URA('Size',[5,3])

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Задать массив датчиков значение MATLAB expression.

Параметры элемента

Тип антенны или микрофона:

  • Isotropic Antenna

  • Cosine Antenna

  • Custom Antenna

  • Omni Microphone

  • Custom Microphone

Укажите диапазон рабочих частот антенны или микрофонного элемента в виде вектора строки 1 на 2 в форме [LowerBound,UpperBound]. Элемент не имеет отклика вне этого частотного диапазона. Единицы измерения частоты - в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Isotropic Antenna, Cosine Antenna, или Omni Microphone.

Укажите частоты, на которых следует задавать частотные характеристики антенны и микрофона в виде вектора 1-by-L строк возрастающих вещественных значений. Антенна или микрофонный элемент не имеет отклика вне частотного диапазона, заданного минимальным и максимальным элементами этого вектора. Единицы измерения частоты - в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Custom Antenna или Custom Microphone. Используйте частотные отклики (дБ) для установки откликов на этих частотах.

Установите этот флажок, чтобы создать обратную реакцию элемента. При заднем отражении отклики на всех азимутальных углах за ± 90 ° от ширины устанавливаются на ноль. Направление ширины определяется как угол азимута 0 ° и угол места 0 °.

Зависимости

Чтобы включить этот флажок, установите для типа элемента значение Isotropic Antenna или Omni Microphone.

Укажите экспоненты косинусного массива как неотрицательный скаляр или вещественную матрицу 1 на 2 неотрицательных значений. Когда экспонента косинусного массива является вектором 1 на 2, первый элемент является экспонентой в направлении азимута, а второй элемент является экспонентой в направлении возвышения. При установке для этого параметра значения скаляра узоры косинуса как направления азимута, так и направления возвышения поднимаются до одинаковой степени.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Cosine Antenna.

Частотная характеристика пользовательской антенны или пользовательского микрофона для частот, определенных параметром вектора рабочей частоты (Гц). Размеры частотных откликов (дБ) должны совпадать с размерами вектора, заданного параметром Рабочий частотный вектор (Гц).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Custom Antenna или Custom Microphone.

Система координат пользовательской диаграммы направленности антенны, указанная az-el или phi-theta. При указании az-elиспользуйте параметры «Азимутальные углы» (град) и «Углы отметок» (град) для задания координат точек образца. При указании phi-thetaДля задания координат точек массива используйте параметры углов Фи (град) и Тета (град).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Custom Antenna.

Укажите азимутальные углы, при которых будет вычисляться диаграмма направленности антенны как вектор 1-by-P строки. Значение P должно быть больше 2. Азимутальные углы должны лежать между -180 ° и 180 ° включительно и находиться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Element type значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» для az-el.

Укажите углы возвышения для вычисления диаграммы направленности в качестве вектора 1-by-Q. Q должно быть больше 2. Угловые единицы в градусах. Углы возвышения должны лежать между -90 ° и 90 ° включительно и находиться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Element type значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» для az-el.

Углы Phi точек, в которых задается диаграмма направленности антенны, определяются как действительный вектор 1-by-P строки. Значение P должно быть больше 2. Угловые единицы в градусах. Углы Phi должны лежать между 0 ° и 360 ° и находиться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Element type значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» для phi-theta.

Углы тета точек, в которых задается диаграмма направленности антенны, определяются как действительный вектор 1-by-Q строки. Q должно быть больше 2. Угловые единицы в градусах. Углы тета должны лежать между 0 ° и 360 ° и находиться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Element type значение Custom Antenna и параметр «Входная система координат массива» для phi-theta.

Величина комбинированной поляризованной диаграммы направленности антенны, определяемой как матрица Q-за-P или матрица Q-за-P-за-L. Значение Q должно быть равно значению Q, заданному углами отметки (град.). Значение Р должно равняться значению Р, заданному углами Азимута (град.). Значение L должно быть равно значению L, заданному вектором рабочей частоты (Гц).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Custom Antenna.

Частота отклика полярного шаблона микрофона, заданная как действительный скаляр или действительный вектор 1-by-L. Частоты отклика находятся в диапазоне частот, заданном вектором рабочей частоты (Гц).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Custom Microphone.

Задайте углы отклика полярного массива в качестве вектора 1-by-P. Углы измеряются от центральной оси датчика микрофона и должны быть от -180 ° до 180 ° включительно.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Custom Microphone.

Задайте величину полярных узоров пользовательского элемента микрофона в виде матрицы L-by-P. L - число частот, указанных в полярной схеме частот (Гц). P - количество углов, указанных в полярных углах рисунка (град.). Каждая строка матрицы представляет величину полярной картины, измеренную на соответствующей частоте, заданной в частотах полярной картины (Гц), и всех углах, заданных в углах полярной картины (град). Образец измеряется в плоскости азимута. В плоскости азимута угол места равен 0 °, а центральная ось датчика - 0 ° градусов по азимуту и 0 ° градусов по отметке. Полярный рисунок симметричен вокруг центральной оси. Можно создать шаблон реакции микрофона в 3-D пространстве из полярного шаблона.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для типа элемента значение Custom Microphone.

Параметры массива

Число элементов массива для массивов ULA, указанное как целое число, большее или равное двум.

Пример: 11

Типы данных: double

Расстояние между соседними элементами ULA, определяемое как положительный скаляр. Единицы в метрах.

Пример: 1.5

Направление линейной оси ULA, указанное как y, x, или z. Затем все элементы массива ULA равномерно разнесены вдоль этой оси в локальной системе координат массива.

Укажите сужение элемента как скаляр с комплексным значением или вектор 1-by-N строки с комплексным значением. В этом векторе N представляет количество элементов в массиве.

Также известные как веса элементов, конусы умножают ответы элементов массива. Конусы изменяют как амплитуду, так и фазу отклика для уменьшения боковых лепестков или направления главной оси отклика.

Если конусность является скаляром, к каждому элементу применяется одинаковый вес. Если конусность является вектором, вес из вектора применяется к соответствующему элементу датчика. Количество весов должно соответствовать количеству элементов массива.

Типы данных: double

См. также

Представлен в R2014b