phased.STAPSMIBeamformer

Выборка инверсии матрицы (SMI)

Описание

The SMIBeamformer объект реализует адаптивный лучевой форматор частотной инверсии матрицы во времени. Beamformer работает с пространственно-временной ковариационной матрицей.

Чтобы вычислить пространственно-временной сигнал формирования луча:

Определите и настройте SMI-формирователь луча. См. «Конструкция».
Функции step для выполнения алгоритма SMI-формирования луча согласно свойствам phased.STAPSMIBeamformer. 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.

Конструкция

H = phased.STAPSMIBeamformer создает выборку Системного объекта диаграммы инверсии (SMI), H. Объект выполняет пространственно-временную адаптивную обработку (STAP) SMI входных данных.

H = phased.STAPSMIBeamformer(Name,Value) создает объект SMI, 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).

Свойства

SensorArray

Массив датчиков

Массив датчика, заданный как массив Системный объект, принадлежащий phased пакет. Сенсорный массив может содержать подрешетки.

По умолчанию: phased.ULA со значениями свойств по умолчанию

PropagationSpeed

Скорость распространения сигнала

Задайте скорость распространения сигнала, в метрах в секунду, как положительная скалярная величина. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: Скорость света

OperatingFrequency

Рабочая частота системы

Задайте рабочую частоту системы в hertz как положительная скалярная величина. Значение по умолчанию соответствует 300 МГц. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 3e8

PRFSource

Источник частоты повторения импульсов

Источник значений PRF для процессора STAP, указанный как 'Property' или 'Input port'. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Property'PRF определяется значением PRF свойство. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Input port'PRF определяется входным параметром на step способ во время выполнения.

По умолчанию: 'Property'

PRF

Частота повторения импульсов

Частота повторения импульсов (PRF) принимаемого сигнала, заданная как положительная скалярная величина. Модули находятся в Герце. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PRFSource свойство к 'Property'.

По умолчанию: 1

DirectionSource

Источник направления прицеливания

Укажите, получено ли направление нацеливания для процессора STAP от Direction свойство этого объекта или от входного параметра в step. Значения этого свойства:

`'Property'`	The `Direction` свойство этого объекта задает направление нацеливания.
`'Input port'`	A входного параметра в каждом вызове `step` задает направление прицеливания.

По умолчанию: 'Property'

Direction

Направление прицеливания

Задайте направление прицеливания процессора SMI как вектор-столбец длины 2. Направление задается в формате [AzimuthAngle; ElevationAngle] (в степенях). Угол азимута должен быть между -180 и 180. Угол возвышения должен быть между -90 и 90. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете DirectionSource свойство к 'Property'. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: [0; 0]

NumPhaseShifterBits

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. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 0

DopplerSource

Источник нацеливания на Допплер

Укажите, получен ли целевой допплер для процессора STAP от Doppler свойство этого объекта или от входного параметра в step. Значения этого свойства:

`'Property'`	The `Doppler` свойство этого объекта задает Doppler.
`'Input port'`	A входного параметра в каждом вызове `step` задает допплер.

По умолчанию: 'Property'

Doppler

Нацеливание на Допплеровскую частоту

Задайте целевой допплер процессора STAP как скаляр. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете DopplerSource свойство к 'Property'. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 0

NumGuardCells

Количество охраняющих камер

Задайте количество защитных камер, используемых в обучении, как четное целое число. Это свойство задает общее количество камер на обеих сторонах тестируемой камеры. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 2, что указывает на наличие одной защитной камеры спереди и сзади испытуемой камеры

NumTrainingCells

Количество обучающих камер

Укажите количество обучающих камер, используемых в обучении, как четное целое число. По возможности обучающие камеры разделяются поровну до и после тестируемой камеры. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: 2, что указывает на наличие одной обучающей камеры как спереди, так и сзади испытуемой камеры

WeightsOutputPort

Выхода выходной обработки

Чтобы получить веса, используемые в процессоре STAP, установите это свойство на true и используйте соответствующий выходной аргумент при вызове step. Если вы не хотите получать веса, задайте для этого свойства false.

По умолчанию: false

Методы

шаг	Выполните обработку SMI STAP на входных данных

Общий для всех системных объектов
`release`	Разрешить изменение значения свойства системного объекта

Примеры

свернуть все

Обработка куба данных с использованием SMI

Открыть Live Script

Обработайте кубик данных с помощью SMI-формирователя луча. Веса вычисляются для 71-й камеры собранного куба данных, указывающего в азимутальном и вертикальном направлениях (45 °, -35 °) и с доплеровским значением 12,980 кГц.

Загрузите данные куба и создайте SMI-формирователь луча.

load STAPExampleData;
beamformer = phased.STAPSMIBeamformer('SensorArray',STAPEx_HArray, ...
    'PRF',STAPEx_PRF,'PropagationSpeed',STAPEx_PropagationSpeed, ...
    'OperatingFrequency',STAPEx_OperatingFrequency, ...
    'NumTrainingCells',100,'WeightsOutputPort',true, ...
    'DirectionSource','Input port','DopplerSource','Input port');
[y,w] = beamformer(STAPEx_ReceivePulse,71,[45;-35],12.980e3);

Постройте график углово-допплеровской характеристики.

response = phased.AngleDopplerResponse( ...
    'SensorArray',beamformer.SensorArray, ...
    'OperatingFrequency',beamformer.OperatingFrequency, ...
    'PRF',beamformer.PRF,'PropagationSpeed',beamformer.PropagationSpeed);
plotResponse(response,w)

Figure contains an axes. The axes with title Angle-Doppler Response Pattern contains an object of type image.

Алгоритмы

расширить все

Расчет веса

Оптимальные веса beamformer:

$w = k R^{- 1} v$

где:

k является скаляром
R представляет пространственно-временную ковариационную матрицу
v указывает пространственно-временной вектор управления

Поскольку пространственно-временная ковариационная матрица неизвестна, вы должны оценить эту матрицу из данных. Алгоритм инверсии выборки матрицы (SMI) оценивает матрицу ковариации, определяя количество ворот области значений, которые будут камерами обучения. Поскольку вы используете обучающие камеры для оценки ковариации интерференций, эти камеры не должны содержать целевых возвратов. Чтобы предотвратить загрязнение целевых возвратов оценки ковариации интерференций, можно задать вставку ряда защитных камер до и после назначенной целевой камеры.

Чтобы использовать общий алгоритм для оценки пространственно-временной ковариационной матрицы:

Предположим, что у вас есть матрица M-на-N-на-K. M представляет количество медленных выборок, и N является количеством датчиков массива. K - количество обучающих камер (область значений ворот для обучения). Кроме того, предположим, что количество обучающих камер является четным целым числом и что вы можете обозначить K/2 обучающих камер до и после ворот целевой области значений, исключая защитные камеры. Измените форму матрицы M-на-N-на-K в матрицу MN на-K, позволив X обозначить матрицу MN на-K.
Оцените пространственно-временную ковариационную матрицу как

$\frac{1}{K} X X^{H}$
Инвертируйте пространственно-временную оценку ковариационной матрицы.
Получите веса формирования луча путем умножения выборки обратной ковариационной матрицы пространства-времени на пространственно-временной вектор управления.

Одинарная точность

Этот системный объект поддерживает одинарную и двойную точность для входных данных, свойств и аргументов. Если входные данные X является одинарной точностью, выходные данные являются одинарной точностью. Если входные данные X двойная точность, выходные данные двойная точность. Точность выхода не зависит от точности свойств и других аргументов.

Ссылки

[1] Guerci, J. R. Space-Time Adaptive Processing for Radar. Бостон: Артек Хаус, 2003.

[2] Ward, J. «Space-Time Adaptive Processing for Air Radar Data Systems», Технический отчет 1015, MIT Lincoln Laboratory, декабрь 1994 года.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

Указания и ограничения по применению:

См. также

phased.ADPCACanceller | phased.AngleDopplerResponse | phased.DPCACanceller | phitheta2azel | uv2azel

Введенный в R2011a

Документация

phased.STAPSMIBeamformer

Описание

Конструкция

Свойства

Зависимости

Методы

Примеры

Обработка куба данных с использованием SMI

Алгоритмы

Расчет веса

Одинарная точность

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка

Документация

phased.STAPSMIBeamformer

Описание

Конструкция

Свойства

Зависимости

Методы

Примеры

Обработка куба данных с использованием SMI

Алгоритмы

Расчет веса

Одинарная точность

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®