ULA Beamscan Spectrum

Оценка пространственного спектра Beamscan для ULA

  • Библиотека:
  • Phased Array System Toolbox/Направление прибытия

  • ULA Beamscan Spectrum block

Описание

Блок ULA Beamscan Spectrum оценивает пространственный спектр входящих узкополосных сигналов путем сканирования области широкосторонних углов с помощью узкополосного обычного формирования луча, приложенного к однородному линейному массиву. Блок опционально вычисляет направление прихода заданного количества сигналов путем оценки peaks спектра.

Порты

Вход

расширить все

Принятый сигнал, заданный как M -by N комплексная матрица. Количество M является количеством выборочных значений (моментальных снимков), содержащихся в сигнале, и N является количеством элементов датчика в массиве.

Размер первой размерности матрицы входа может варьироваться, чтобы симулировать изменяющуюся длину сигнала. Изменение размера может произойти, например, в случае импульсного сигнала с переменной частотой повторения импульса.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выход

расширить все

Пространственный спектр луча, возвращенный как неотрицательный действительный вектор-столбец, представляющая величине предполагаемого пространственного спектра луча. Каждая запись соответствует углу, заданному параметром Scan angles (deg) .

Типы данных: double

Направления прихода сигналов, возвращаемые как реальный вектор-строка. Направление угла прихода является широким углом между исходным направлением и осью массива. Угловые модули находятся в степенях. Длина вектора является количеством сигналов, заданным параметром Number of signals. Если объект не может идентифицировать peaks в спектре, он вернется NaN.

Зависимости

Чтобы включить этот выходной порт, установите флажок Enable DOA output.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

Скорость распространения сигнала, заданная как реальная положительная скалярная величина. Значением по умолчанию скорости света является значение, возвращаемое physconst('LightSpeed'). Модули указаны в метрах в секунду.

Пример: 3e8

Типы данных: double

Рабочая частота системы, заданная как положительная скалярная величина. Модули указаны в Гц.

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.

Выберите этот параметр, чтобы использовать прямое-обратное среднее для оценки ковариационной матрицы для массивов с сопряженной симметричной структурой коллектора массива.

Задайте величину усреднения, используемую пространственным сглаживанием, чтобы оценить ковариационную матрицу как неотрицательное целое число. Каждое увеличение сглаживания обрабатывает один дополнительный когерентный источник, но уменьшает эффективное количество элементов на один. Максимальное значение этого параметра N – 2, где N количество датчиков в ULA.

Задайте углы скана в степени как реальный вектор-строка. Углы являются широкими углами массива и должны лежать между -90 ° и 90 ° включительно. Необходимо задать углы в порядке возрастания.

Выберите этот параметр для вывода сигналов направления прибытия (DOA) через Ang выходной порт.

Задайте ожидаемое количество сигналов для оценки DOA в качестве положительного скалярного целого числа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Enable DOA output.

Типы данных: double

Симуляция блоков, заданное как Interpreted Execution или Code Generation. Если вы хотите, чтобы ваш блок использовал MATLAB® интерпретатор, выберите Interpreted Execution. Если вы хотите, чтобы ваш блок выполнялся как скомпилированный код, выберите Code Generation. Скомпилированный код требует времени для компиляции, но обычно запускается быстрее.

Интерпретированное выполнение полезно, когда вы разрабатываете и настраиваете модель. Блок запускает базовую системную object™ в MATLAB. Вы можете быстро изменить и выполнить модель. Когда вы удовлетворены вашими результатами, можно запустить блок с помощью Code Generation. Длинные симуляции выполняются быстрее с сгенерированным кодом, чем при интерпретированном выполнении. Можно запускать повторные выполнения без перекомпиляции, но если вы меняете какие-либо параметры блоков, то блок автоматически перекомпилируется перед выполнением.

Эта таблица показывает, как параметр Simulate using влияет на общее поведение симуляции.

Когда Simulink® модель находится в Accelerator режим блока, заданный с помощью Simulate using, переопределяет режим симуляции.

Режимы ускорения

Симуляция блоковПоведение симуляции
NormalAcceleratorRapid Accelerator
Interpreted ExecutionБлок выполняется с помощью интерпретатора MATLAB.Блок выполняется с помощью интерпретатора MATLAB.Создает независимый исполняемый файл из модели.
Code GenerationБлок скомпилирован.Все блоки в модели скомпилированы.

Для получения дополнительной информации смотрите Выбор режима симуляции (Simulink).

Вкладка Массив

Метод задания массива, заданный как Array (no subarrays) или MATLAB expression.

  • Array (no subarrays) - используйте параметры блоков, чтобы задать массив.

  • MATLAB expression - создать массив с помощью выражения MATLAB.

Выражение MATLAB, используемое для создания массива, задается как допустимый объект Phased Array System Toolbox array System.

Пример: phased.URA('Size',[5,3])

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specify sensor array as равным MATLAB expression.

Параметры элемента

Тип антенны или микрофона, заданный как один из следующих:

  • Isotropic Antenna

  • Cosine Antenna

  • Custom Antenna

  • Omni Microphone

  • Custom Microphone

Задайте рабочую область значений частоты элемента антенны или микрофона как вектор-строку 1 на 2 в форме [LowerBound,UpperBound]. Элемент не имеет отклика вне этой частотной области значений. Частотные модули указаны в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Isotropic Antenna, Cosine Antenna, или Omni Microphone.

Задайте частоты, на которых можно задать антенные и микрофонные частотные характеристики как вектор 1 байт L строки с увеличением вещественных значений. Элемент антенны или микрофона не имеет отклика вне частотной области значений, заданного минимальным и максимальным элементами этого вектора. Частотные модули указаны в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Antenna или Custom Microphone. Используйте Frequency responses (dB), чтобы задать отклики на этих частотах.

Установите этот флажок, чтобы отключить обратную реакцию элемента. Когда задняя сторона поставлена в тупик, отклики при всех углах азимута за ± 90 ° от широкой стороны устанавливаются в нуль. Широкое направление определяется как угол азимута 0 ° и угол возвышения 0 °.

Зависимости

Чтобы включить этот флажок, установите Element type равным Isotropic Antenna или Omni Microphone.

Задайте экспоненты шаблона косинуса как неотрицательный скаляр или вещественную матрицу 1 на 2 неотрицательных значений. Когда Exponent of cosine pattern является вектором 1 на 2, первый элемент является экспонентом в азимутальном направлении, а второй элемент является экспонентом в повышение направлении. Когда вы устанавливаете этот параметр в скаляр, и азимутальное направление, и косинусоидные шаблоны направления повышения повышаются до одной и той же степени.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Cosine Antenna.

Частотная характеристика пользовательской антенны или пользовательского микрофона для частот, заданных параметром Operating frequency vector (Hz). Размерности Frequency responses (dB) должны совпадать с размерностями вектора, заданными параметром Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Antenna или Custom Microphone.

Система координат пользовательского шаблона антенны, заданная az-el или phi-theta. Когда вы задаете az-elиспользуйте параметры Azimuth angles (deg) и Elevations angles (deg), чтобы задать координаты точек шаблона. Когда вы задаете phi-thetaиспользуйте параметры Phi angles (deg) и Theta angles (deg), чтобы задать координаты точек шаблона.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Antenna.

Задайте углы азимута, при которых можно вычислить диаграмму направленности антенного излучения как вектор-строку P 1 байт. P должно быть больше 2. Азимутальные углы должны лежать между -180 ° и 180 ° включительно и находиться в строго увеличивающемся порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Element type равным Custom Antenna и параметр Input Pattern Coordinate System для az-el.

Задайте углы возвышения, при которых можно вычислить диаграмму направленности излучения как вектор с Q 1 байт. Q должно быть больше 2. Угловые модули находятся в степенях. Углы возвышения должны лежать между -90 ° и 90 ° включительно и находиться в строго увеличивающемся порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Element type равным Custom Antenna и параметр Input Pattern Coordinate System для az-el.

Углы Phi точек, в которых можно задать диаграмму направленности антенного излучения, задаются как действительный вектор-строка 1 P by. P должно быть больше 2. Угловые модули находятся в степенях. Углы Phi должны лежать между 0 ° и 360 ° и находиться в строго увеличивающемся порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Element type равным Custom Antenna и параметр Input Pattern Coordinate System для phi-theta.

Theta точек, в которых можно задать диаграмму направленности антенного излучения, задаются как действительный вектор-строка Q 1 байта. Q должно быть больше 2. Угловые модули находятся в степенях. Theta должны лежать между 0 ° и 360 ° и находиться в строго увеличивающемся порядке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Element type равным Custom Antenna и параметр Input Pattern Coordinate System для phi-theta.

Величина объединенной поляризованной диаграммы направленности антенн, заданная как Q матрица P или Q массив -by P -by L. Значение Q должно равняться значению Q, заданному Elevation angles (deg). Значение P должно равняться значению P, заданному Azimuth angles (deg). Значение L должно равняться значению L, заданному Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Antenna.

Частоты отклика микрофона полярного шаблона, заданные как действительный скаляр, или как действительный, 1-бай- L вектор. Частоты отклика находятся в частотной области значений, заданном вектором Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type значение Custom Microphone.

Задайте углы отклика полярного шаблона как вектор с 1 P байта. Углы измеряются от центральной оси микрофона и должны быть между -180 ° и 180 ° включительно.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Microphone.

Задайте величину полярных шаблонов пользовательского элемента микрофона как матрицу L -by P. L - количество частот, заданное в Polar pattern frequencies (Hz). P - количество углов, заданное в Polar pattern angles (deg). Каждая строка матрицы представляет величину полярного шаблона, измеренную на соответствующей частоте, заданной в Polar pattern frequencies (Hz), и всех углах, заданных в Polar pattern angles (deg). Шаблон измеряется в плоскости азимута. В плоскости азимута угол возвышения составляет 0 °, а центральная ось захвата - 0 °, азимут и 0 °. Полярный шаблон симметричен вокруг центральной оси. Можно создать диаграмму направленности микрофона в трехмерном пространстве из полярного шаблона.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Microphone.

Параметры массива

Количество элементов массива для массивов ULA, заданное в виде целого числа, большего или равного двум.

Пример: 11

Типы данных: double

Расстояние между соседними элементами ULA, заданное как положительная скалярная величина. Модули измерения указаны в метрах.

Пример: 1.5

Направление линейной оси ULA, заданное как y, x, или z. Затем все элементы массива ULA равномерно разнесены вдоль этой оси в локальной системе координат массива.

Задайте сужение элемента как комплексный скаляр или комплексный вектор-строку 1 N байта. В этом векторе N представляет количество элементов в массиве.

Также известные как element weights, сужения умножают отклики элемента массива. Конусы изменяют как амплитуду, так и фазу отклика, чтобы уменьшить боковые лепестки или управлять основной осью отклика.

Если Taper является скаляром, к каждому элементу применяется одинаковый вес. Если Taper является вектором, к соответствующему элементу датчика прикладывается вес от вектора. Количество весов должно совпадать с количеством элементов массива.

Типы данных: double

См. также

Введенный в R2014b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте