Оценщик пространственного спектра MVDR (Capon) для ULA
The MVDREstimator объект вычисляет оценку пространственного спектра с минимальным отклонением без искажений (MVDR) для равномерного линейного массива. Этот оценщик DOA также упоминается как оценщик Capon DOA.
Для оценки пространственного спектра:
Определите и настройте оценку пространственного спектра MVDR. См. «Конструкция».
Функции step для оценки пространственного спектра в соответствии со свойствами phased.MVDREstimator. Поведение step характерен для каждого объекта в тулбоксе.
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.
H = phased.MVDREstimator создает Системный объект оценки пространственного спектра MVDR, H. Объект оценивает пространственный спектр входящего сигнала, используя узкополосный MVDR-формирования луча для равномерного линейного массива (ULA).
H = phased.MVDREstimator( создает объект, Name,Value)H, с каждым заданным именем свойства, установленным на заданное значение. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).
|
Ручка в массив датчиков Задайте массив датчиков как указатель. Массив датчиков должен быть По умолчанию: |
|
Скорость распространения сигнала Задайте скорость распространения сигнала, в метрах в секунду, как положительная скалярная величина. По умолчанию: Скорость света |
|
Рабочая частота системы Задайте рабочую частоту системы в hertz как положительная скалярная величина. Значение по умолчанию соответствует 300 МГц. По умолчанию: |
|
Количество бит квантования сдвигателя фазы Количество бит, используемых для квантования фазы компонента сдвига весов лучевого форматора или вектора управления. Задайте количество бит как неотрицательное целое число. Значение нуля указывает, что квантование не выполняется. По умолчанию: |
|
Выполните прямое-обратное среднее Установите это свойство на По умолчанию: |
|
Пространственное сглаживание Задайте количество усреднения, используемое пространственным сглаживанием, чтобы оценить ковариационную матрицу как неотрицательное целое число. Каждое дополнительное сглаживание обрабатывает один дополнительный когерентный источник, но уменьшает эффективное количество элемента на 1. Максимальное значение этого свойства M-2, где M - количество датчиков. По умолчанию: |
|
Углы скана Задайте углы скана (в степени) как вектор действительных чисел. Углы являются широкими углами и должны быть между -90 и 90 включительно. Необходимо задать углы в порядке возрастания. По умолчанию: |
|
Включите выход DOA Чтобы получить направление прибытия сигнала (DOA), установите это свойство на По умолчанию: |
|
Количество сигналов Задайте количество сигналов для оценки DOA в виде положительного скалярного целого числа. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете По умолчанию: |
| plotSpectrum | Постройте пространственный спектр |
| сброс | Сброс состояний объекта оценки пространственного спектра MVDR |
| шаг | Выполните пространственную оценку спектра |
| Общий для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства системного объекта |
Сначала оцените DOA двух сигналов, принятых стандартным ULA с 10 элементами с интервалом элементов 1 метр. Рабочая частота антенны составляет 150 МГц. Фактическое направление первого сигнала составляет 10 ° по азимуту и 20 ° по повышению. Направление второго сигнала составляет 60 ° по азимуту и − 5 ° по повышению. Затем постройте график пространственного спектра MVDR.
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздней версии. Если вы используете более ранний релиз, замените каждый вызов функции на эквивалентный step синтаксис. Для примера замените myObject(x) с step(myObject,x).
Создайте сигналы с добавленным шумом. Затем создайте системную object™ ULA.
fs = 8000; t = (0:1/fs:1).'; x1 = cos(2*pi*t*300); x2 = cos(2*pi*t*400); array = phased.ULA('NumElements',10,'ElementSpacing',1); array.Element.FrequencyRange = [100e6 300e6]; fc = 150.0e6; x = collectPlaneWave(array,[x1 x2],[10 20;60 -5]',fc); noise = 0.1*(randn(size(x)) + 1i*randn(size(x)));
Создайте оценщик MVDR Системный объект.
estimator = phased.MVDREstimator('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,'DOAOutputPort',true,'NumSignals',2);
Оцените DOAs.
[y,doas] = estimator(x + noise); doas = broadside2az(sort(doas),[20 -5])
doas = 1×2
9.5829 60.3813
Постройте график спектра.
plotSpectrum(estimator)
[1] Деревья фургонов, H. Optimum Array Processing. Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 2002.