Оцените направление прибытия с помощью узкополосного алгоритма MUSIC для ULA
The phased.MUSICEstimator Система object™ реализует узкополосный алгоритм классификации нескольких сигналов (MUSIC) для равномерных линейных массивов (ULA). MUSIC является алгоритмом наведения направления с высоким разрешением, способным разрешать близко расположенные источники сигналов. Алгоритм основан на собственном пространственном разложении пространственной ковариационной матрицы датчика.
Для оценки направления прибытия (DOA):
Определите и настройте phased.MUSICEstimator Системный объект. См. «Конструкция».
Вызовите step метод оценки DOAs согласно свойствам phased.MUSICEstimator.
Примечание
Кроме того, вместо использования step метод для выполнения операции, заданной системным объектом, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Для примера, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
estimator = phased.MUSICEstimatorestimator.
estimator = phased.MUSICEstimator(Name,Value)estimator, с каждым заданным именем свойства, установленным на заданное значение. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).
| plotSpectrum | Постройте спектр MUSIC |
| сброс | Сброс состояний системного объекта |
| шаг | Оценить направление прибытия используя MUSIC |
| Общий для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства системного объекта |
Оцените DOA двух сигналов, принятых стандартным ULA с 10 элементами, имеющим интервал между элементами 1 метр. Затем постройте график спектра MUSIC.
Примечание: Можно заменить каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Для примера замените myObject(x) с step(myObject,x).
Создайте массив ULA. Рабочая частота антенны составляет 150 МГц.
fc = 150.0e6; array = phased.ULA('NumElements',10,'ElementSpacing',1.0);
Создайте поступающие сигналы в ULA. Истинное направление прихода первого сигнала составляет 10 ° по азимуту и 20 ° по повышению. Направление второго сигнала составляет 60 ° по азимуту и -5 ° по повышению.
fs = 8000.0; t = (0:1/fs:1).'; sig1 = cos(2*pi*t*300.0); sig2 = cos(2*pi*t*400.0); sig = collectPlaneWave(array,[sig1 sig2],[10 20; 60 -5]',fc); noise = 0.1*(randn(size(sig)) + 1i*randn(size(sig)));
Оцените DOAs.
estimator = phased.MUSICEstimator('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,... 'DOAOutputPort',true,'NumSignalsSource','Property',... 'NumSignals',2); [y,doas] = estimator(sig + noise); doas = broadside2az(sort(doas),[20 -5])
doas = 1×2
9.5829 60.3813
Постройте график спектра MUSIC.
plotSpectrum(estimator,'NormalizeResponse',true)
Сначала оцените DOA двух сигналов, принятых стандартным ULA с 10 элементами, имеющим интервал между элементами половину длины волны. Затем постройте график пространственного спектра.
Примечание: Можно заменить каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Для примера замените myObject(x) с step(myObject,x).
Рабочая частота антенны составляет 150 МГц. Направления прихода двух сигналов разделены на 2 °. Направление первого сигнала составляет 30 ° азимут и 0 ° повышения. Направление второго сигнала составляет 32 ° азимута и 0 ° повышения. Оцените количество сигналов с помощью критерия минимальной длины описания (MDL).
Создайте сигналы, поступающие в ULA.
fs = 8000; t = (0:1/fs:1).'; f1 = 300.0; f2 = 600.0; sig1 = cos(2*pi*t*f1); sig2 = cos(2*pi*t*f2); fc = 150.0e6; c = physconst('LightSpeed'); lam = c/fc; array = phased.ULA('NumElements',10,'ElementSpacing',0.5*lam); sig = collectPlaneWave(array,[sig1 sig2],[30 0; 32 0]',fc); noise = 0.1*(randn(size(sig)) + 1i*randn(size(sig)));
Оцените DOAs.
estimator = phased.MUSICEstimator('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,'DOAOutputPort',true,... 'NumSignalsSource','Auto','NumSignalsMethod','MDL'); [y,doas] = estimator(sig + noise); doas = broadside2az(sort(doas),[0 0])
doas = 1×2
30.0000 32.0000
Постройте график спектра MUSIC.
plotSpectrum(estimator,'NormalizeResponse',true)
[1] Van Trees, H. L. Optimum Array Processing. Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 2002.