ULA MUSIC Spectrum
Оценка пространственного спектра MUSIC для ULA
- Библиотека:
Phased Array System Toolbox/Направление прибытия
Описание
Блок ULA MUSIC Spectrum оценивает пространственный спектр входящих узкополосных сигналов с помощью алгоритма MUSIC. Алгоритм вычисляет псевдоспектр MUSIC ULA путем сканирования области широких боковых углов. Блок необязательно вычисляет направление прихода (DOA) заданного количества сигналов путем оценки peaks спектра.
Порты
Вход
Port 1 - Принятый сигнал
M -by N комплексно-значимую матрицу
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
Y - пространственный спектр MUSIC
неотрицательный реальный вектор-столбец
Пространственный спектр MUSIC, возвращаемый как неотрицательный реальный вектор-столбец, представляющая величине предполагаемого пространственного спектра MUSIC. Каждая запись соответствует углу, заданному параметром Scan angles (deg) .
Типы данных: double
Ang - Направления прибытия
неотрицательный реальный вектор-столбец
Направления прихода сигналов, возвращаемые как реальный вектор-строка. Направление угла прихода является широким углом между исходным направлением и осью массива. Длина вектора является количеством сигналов, заданных Number of signals параметр. Если объект не может идентифицировать peaks в спектре, он вернется NaN. Угловые модули находятся в степенях.
Зависимости
Выберите параметр Enable DOA output, чтобы включить этот выходной порт.
Типы данных: double
Параметры
Signal propagation speed (m/s) - Скорость распространения сигнала
physconst('LightSpeed') (по умолчанию) | реальная положительная скалярная величина
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
Operating frequency (Hz) - Рабочая частота системы
3.0e8 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Рабочая частота системы, заданная как положительная скалярная величина. Модули указаны в Гц.
Forward-backward averaging - Включить прямое-обратное среднее
off (по умолчанию) | on
Выберите этот параметр, чтобы использовать прямое-обратное среднее для оценки ковариационной матрицы для массивов с сопряженной симметричной структурой коллектора массива.
Spatial smoothing - Включите пространственное сглаживание
0 (по умолчанию) | неотрицательное целое число
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.
Scan angles (deg) - Углы поиска для peaks спектра
-90:90 (по умолчанию) | вектор-строку с реальным значением
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.
Enable DOA output - Выходные направления прибытия через выходной порт
off (по умолчанию) | on
Выберите этот параметр для вывода сигналов направления прибытия (DOA) через Ang выходной порт.
Number of signals - Ожидаемое количество поступающих сигналов
1 (по умолчанию) | положительное целое число
Задайте ожидаемое количество сигналов для оценки DOA в качестве положительного скалярного целого числа.
Simulate using - Метод симуляции блоков
Interpreted Execution (по умолчанию) | Code Generation
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 блоков | Поведение симуляции | ||
Normal | Accelerator | Rapid Accelerator | |
Interpreted Execution | Блок выполняется с помощью интерпретатора MATLAB. | Блок выполняется с помощью интерпретатора MATLAB. | Создает независимый исполняемый файл из модели. |
Code Generation | Блок скомпилирован. | Все блоки в модели скомпилированы. | |
Для получения дополнительной информации смотрите Выбор режима симуляции (Simulink).
Specify sensor array as - Метод для задания массива
Array (no subarrays) (по умолчанию) | MATLAB expression
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.
Expression - выражение MATLAB, используемое для создания массива
Phased Array System Toolbox™ array Системный объект
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.
Element type - Типы элементов массива
Isotropic Antenna (по умолчанию) | Cosine Antenna | Custom Antenna | Omni Microphone | Custom Microphone
Тип антенны или микрофона, заданный как один из следующих:
Isotropic AntennaCosine AntennaCustom AntennaOmni MicrophoneCustom Microphone
Operating frequency range (Hz) - Диапазон рабочих частот антенны или микрофонного элемента
[0,1.0e20] (по умолчанию) | вектор-строку 1 на 2 с реальным значением
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.
Operating frequency vector (Hz) - Диапазон рабочих частот пользовательских антенн или микрофонных элементов
[0,1.0e20] (по умолчанию) | вектор-строку с реальным значением
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.
Baffle the back of the element - Установите обратный ответ Isotropic Antenna элемент или Omni Microphone элемент в нуль
off (по умолчанию) | on
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.
Exponent of cosine pattern - Экспоненты азимута и шаблонов направленности косинуса по повышению
[1.5 1.5] (по умолчанию) | неотрицательную скалярную | вещественную матрицу 1 на 2 неотрицательных значений
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.
Frequency responses (dB) - Частотная характеристика антенны и микрофона
[0,0] (по умолчанию) | вектор-строку с реальным значением
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.
Input Pattern Coordinate System - Система координат пользовательского шаблона антенны
az-el (по умолчанию) | phi-theta
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.
Azimuth angles (deg) - Азимутальные углы диаграммы направленности антенного излучения
[-180:180] (по умолчанию) | вектор-строку с реальным значением
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.
Elevation angles (deg) - Углы возвышения диаграммы направленности антенного излучения
[-90:90] (по умолчанию) | вектор-строку с реальным значением
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.
Phi Angles (deg) - Координаты угла Phi пользовательского диаграммы направленности антенн
0:360 | вектор-строку 1-by P с реальным значением
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 Angles (deg) - Координаты угла theta пользовательского диаграммы направленности антенн
0:180 | вектор-строку 1-by Q с реальным значением
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.
Radiation pattern (dB) - Пользовательская диаграмма направленности антенн
zeros(181,361) | комплексную матрицу | комплексный массив MATLAB
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.
Magnitude pattern (dB) - Величина комбинированной диаграммы направленности антенного излучения
zeros(181,361) (по умолчанию) | вещественный Q -by- P матрица | вещественный Q -by- P -by- L
массивВеличина объединенной диаграммы направленности антенн, определенной как Q P матрицей или Q P L массив.
Когда параметр Input Pattern Coordinate System установлен в
az-el, Q равен длине вектора, заданной параметром Elevation angles (deg) и P равной длине вектора, заданной параметром Azimuth angles (deg).Когда параметр Input Pattern Coordinate System установлен в
phi-theta, Q равен длине вектора, заданной параметром Theta Angles (deg) и P равной длине вектора, заданной параметром Phi Angles (deg).
Количество L равняется длине Operating frequency vector (Hz).
Если этот параметр является Q -by - P матрицей, тот же шаблон применяется ко всем частотам, заданным в параметре Operating frequency vector (Hz).
Если значение является массивом Q -by- P -by- L, каждая страница Q -by- P массива задает шаблон для соответствующей частоты, заданной в параметре Operating frequency vector (Hz).
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Antenna.
Phase pattern (deg) - Пользовательский шаблон фазы излучения антенны
zeros(181,361) (по умолчанию) | вещественный Q -by- P матрица | вещественный Q -by- P -by- L
массивФаза объединенной диаграммы направленности антенн, заданная как Q матрица P или Q массив -by P -by L.
Когда параметр Input Pattern Coordinate System установлен в
az-el, Q равен длине вектора, заданной параметром Elevation angles (deg) и P равной длине вектора, заданной параметром Azimuth angles (deg).Когда параметр Input Pattern Coordinate System установлен в
phi-theta, Q равен длине вектора, заданной параметром Theta Angles (deg) и P равной длине вектора, заданной параметром Phi Angles (deg).
Количество L равняется длине Operating frequency vector (Hz).
Если этот параметр является Q -by - P матрицей, тот же шаблон применяется ко всем частотам, заданным в параметре Operating frequency vector (Hz).
Если значение является массивом Q -by- P -by- L, каждая страница Q -by- P массива задает шаблон для соответствующей частоты, заданной в Operating frequency vector (
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Antenna.
MatchArrayNormal - Вращайте антенный элемент к нормали решетки
on (по умолчанию) | off
Установите этот флажок, чтобы повернуть шаблон антенного элемента, чтобы выровниться по нормали массива. Если не выбран, шаблон элемента не поворачивается.
Когда антенна используется в антенной решетке, и параметр Input Pattern Coordinate System az-el, установка этого флажка поворачивает шаблон так, чтобы ось x системы координат элемента указала вдоль нормали массива. Не выбирая, используется шаблон элемента без поворота.
Когда антенна используется в антенную решетку, и Input Pattern Coordinate System установлено на phi-theta, установка этого флажка поворачивает шаблон так, чтобы ось z системы координат элемента указала вдоль нормали массива.
Используйте параметр в сочетании с параметром Array normal URA и UCA массивы.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Element type равным Custom Antenna.
Polar pattern frequencies (Hz) - Частоты отклика микрофона полярного шаблона
1e3 (по умолчанию) | действительный скаляр | реальный вектор 1-байт- L строки
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.
Polar pattern angles (deg) - Углы отклика полярного шаблона
[-180:180] (по умолчанию) | вектор -by P строки с реальным значением
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.
Polar pattern (dB) - Пользовательский полярный ответ микрофона
zeros(1,361) (по умолчанию) | матрицу L -by P
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.
Number of elements - Количество элементов массива в U
2 (по умолчанию) | положительное целое число, больше или равное двум
Количество элементов массива для массивов ULA, заданное в виде целого числа, большего или равного двум.
Пример: 11
Типы данных: double
Element spacing - Расстояние между элементами ULA
0.5 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Расстояние между соседними элементами ULA, заданное как положительная скалярная величина. Модули измерения указаны в метрах.
Пример: 1.5
Array axis - Направление линейной оси ULA
y (по умолчанию) | x | z
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.
Taper - Элементы массива сужаются
1 (по умолчанию) | комплексный скаляр | комплексный вектор-строка
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