Временная задержка формирования диаграммы направленности микрофона ULA Array

В этом примере показано, как выполнять широкополосное традиционное формирование луча с временной задержкой с микрофонной матрицей всространенных элементов. Создать акустический (волна давления) сигнал чирпа. Чирп-сигнал имеет ширину полосы 1 кГц и распространяется со скоростью 340 м/с на уровне земли.

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).

c = 340;
t = linspace(0,1,50e3)';
sig = chirp(t,0,1,1000);

Собрать акустическую чирпу десятиэлементным ULA. Используйте ненаправленные микрофонные элементы, расположенные на расстоянии менее половины длины волны при частоте дискретизации 50 кГц. Чирп падает на ULA с углом $$\mathrm{}{\mathrm{}}^{60\circ }$$ азимута и $${\mathrm{}}^{0\circ }$$ отметки. Добавление случайного шума к сигналу.

microphone = phased.OmnidirectionalMicrophoneElement(...
    'FrequencyRange',[20 20e3]);
array = phased.ULA('Element',microphone,'NumElements',10,...
    'ElementSpacing',0.01);
collector = phased.WidebandCollector('Sensor',array,'SampleRate',5e4,...
    'PropagationSpeed',c,'ModulatedInput',false);
sigang = [60;0];
rsig = collector(sig,sigang);
rsig = rsig + 0.1*randn(size(rsig));

Примените широкополосный традиционный формирователь луча временной задержки для улучшения SNR принятого сигнала.

beamformer = phased.TimeDelayBeamformer('SensorArray',array,...
    'SampleRate',5e4,'PropagationSpeed',c,'Direction',sigang);
y = beamformer(rsig);

subplot(2,1,1)
plot(t(1:5000),real(rsig(1:5e3,5)))
axis([0,t(5000),-0.5,1])
title('Signal (real part) at the 5th element of the ULA')
subplot(2,1,2)
plot(t(1:5000),real(y(1:5e3)))
axis([0,t(5000),-0.5,1])
title('Signal (real part) with time-delay beamforming')
xlabel('Seconds')