step

Системный объект: фазированный. ArrayGain
Пакет: поэтапный

Вычислите усиление массива сенсорной решётки

Синтаксис

G = step(H,FREQ,ANG) G = step(H,FREQ,ANG,WEIGHTS) G = step(H,FREQ,ANG,STEERANGLE) G = step(H,FREQ,ANG,WEIGHTS,STEERANGLE) G = step(H,FREQ,ANG,WS)

Описание

Примечание

Начиная с R2016b, вместо использования step метод для выполнения операции, заданной Системной object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Для примера, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.

G = step(H,FREQ,ANG) возвращает массив коэффициент усиления G массива для рабочих частот, заданных в FREQ и направления, указанные в ANG.

G = step(H,FREQ,ANG,WEIGHTS) применяет веса WEIGHTS на массиве датчиков. Этот синтаксис доступен, когда вы устанавливаете WeightsInputPort свойство к true.

G = step(H,FREQ,ANG,STEERANGLE) использует STEERANGLE в качестве угла поворота подрешетки. Этот синтаксис доступен при конфигурировании H так что H.Sensor - массив, содержащий подрешетки, и H.Sensor.SubarraySteering является либо 'Phase' или 'Time'.

G = step(H,FREQ,ANG,WEIGHTS,STEERANGLE) объединяет все входные параметры. Этот синтаксис доступен при конфигурировании H так что H.WeightsInputPort является true, H.Sensor - массив, содержащий подрешетки, и H.Sensor.SubarraySteering является либо 'Phase' или 'Time'.

G = step(H,FREQ,ANG,WS) использует WS как веса, примененные к каждому элементу в каждой подрешетке. Чтобы использовать этот синтаксис, установите SensorArray свойство для массива, который поддерживает подрешетки и устанавливает SubarraySteering свойство массива, которое нужно 'Custom'.

Примечание

Объект выполняет инициализацию при первом выполнении объекта. Эта инициализация блокирует нетронутые свойства и входные спецификации, такие как размерности, сложность и тип данных входных данных. Если вы изменяете свойство nontunable или спецификацию входа, системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить нетронутые свойства или входы, необходимо сначала вызвать release метод для разблокировки объекта.

Входные параметры

H

Объект усиления массива.

FREQ

Рабочие частоты массива в герцах. FREQ является вектор-строка длины L. Типичные значения находятся в диапазоне, заданном свойством элемента датчика. Элемент следующий H.SensorArray.Element, H.SensorArray.Array.Element, или H.SensorArray.Subarray.Element, в зависимости от типа массива. Свойство частотной области значений называется FrequencyRange или FrequencyVector, в зависимости от типа элемента в массиве. Элемент имеет нулевую характеристику на частотах вне этой области значений.

ANG

Направления в степенях. ANG может быть либо матрицей 2-by-M, либо вектор-строка длины M.

Если ANG является матрицей 2-by-M, каждый столбец матрицы задает направление в виде [азимута; повышение]. Угол азимута должен быть между -180 и 180 степенями включительно. Угол возвышения должен быть от -90 до 90 степени включительно.

Если ANG является вектор-строка длины M, каждый элемент задает угол азимута направления. В этом случае соответствующий угол возвышения принимается равным 0.

WEIGHTS

Веса на массиве датчиков. WEIGHTS может быть либо матрицей N на L, либо вектор-столбец длины N. N - количество подрешеток, если H.SensorArray содержит подрешетки или количество элементов в противном случае. L - количество частот, заданное в FREQ.

Если WEIGHTS является матрицей, каждый столбец матрицы представляет веса с соответствующей частотой в FREQ.

Если WEIGHTS является вектором, веса применяются на всех частотах в FREQ.

STEERANGLE

Угол поворота подрешетки в степени. STEERANGLE может быть вектором-столбцом длины-2 или скаляром.

Если STEERANGLE является вектором длины-2, имеет вид [азимут; повышение]. Угол азимута должен быть между -180 и 180 степенями, а угол возвышения должен быть между -90 и 90 степенями.

Если STEERANGLE является скаляром, он представляет угол азимута. В этом случае угол возвышения принимается равным 0.

WS

Веса элементов подрешетки

Веса элементов подрешетки, заданные как комплексные _NSE -by- N матрица или 1-by- N массив ячеек, где N количество подрешеток. Эти веса применяются к отдельным элементам в подрешетку.

Веса элементов подрешетки

Датчик Массива Подрешетки

phased.ReplicatedSubarray

Все подрешетки имеют одинаковые размерности и размеры. Затем веса подрешетки образуют _NSE -by - N матрицу. _NSE - количество элементов в каждой подрешетке, а N - количество подрешеток. Каждый столбец WS задает веса для соответствующей подрешетки.

phased.PartitionedArray

Подрешетки могут не иметь одинаковых размерностей и размеров. В этом случае можно задать веса подрешетки как

матрица _NSE -by N, где _NSE теперь количество элементов в самой большой подрешетке. Первые Q значения в каждом столбце являются весами элементов для подрешетки, где Q - количество элементов в подрешетке.
массив ячеек 1 N байта. Каждая камера содержит вектор-столбец весов для соответствующих подрешеток. Длины векторов-столбцов равны количеству элементов в соответствующих подрешетках.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите SensorArray свойство для массива, который содержит подрешетки и устанавливает SubarraySteering свойство массива, которое нужно 'Custom'.

Выходные аргументы

`G`	Коэффициент усиления сенсорного массива, в децибелах. `G` - матрица M-на-L. `G` содержит коэффициент усиления в углах M, заданных в `ANG` и L частот, заданных в `FREQ`.

Примеры

расширить все

Массив коэффициент усиления 6-Element ULA

Открыть Live Script

Создайте однородный линейный массив (ULA), имеющую шесть элементов и работающую на 1 ГГц. Элементы массива разнесены на половину рабочей длины волны. Найдите коэффициент усиления массива в дБ в направлении 45 ° азимута и 10 ° повышения.

Создайте фазированное. Системные object™ ArrayGain.

fc = 1e9;
lambda = physconst('LightSpeed')/fc;
array = phased.ULA('NumElements',6,'ElementSpacing',lambda/2);
gain = phased.ArrayGain('SensorArray',array);

Определите коэффициент усиления массива при заданных рабочей частоте и угле.

arraygain = gain(fc,[45;10])

arraygain = -17.9275

Подробнее о

расширить все

Коэффициент усиления массива

Это array gain определяется как улучшение отношения сигнал/шум (ОСШ) между выходом массива и входом отдельного канала, принимая, что шум пространственно белый. Можно выразить коэффициент усиления массива следующим образом:

$\frac{S N R_{out}}{S N R_{in}} = \frac{(\frac{w^{H} v s v^{H} w}{w^{H} N w})}{(\frac{s}{N})} = \frac{w^{H} v v^{H} w}{w^{H} w}$

В этом уравнении:

w - вектор весов, приложенный к сенсорному массиву. Когда вы используете phased.ArrayGain, можно опционально задать веса путем установки WeightsInputPort свойство к true и определение W аргумент в step синтаксис метода.
v является вектором управления, представляющим ответ массива в заданном направлении. Когда вы вызываете step метод, ANG аргумент задает направление.
s является входной степенью сигнала.
N - степень шума.
H обозначает комплексное сопряженное транспонирование.

Для примера, если в массиве используется прямоугольный конус, усиление массива является квадратом отклика массива, нормированным количеством элементов в массиве.

См. также

phitheta2azel | uv2azel

Документация