Документация Engee

ULA Beamscan Spectrum

Анализатор пространственного спектра сигнала при сканировании луча для ULA.

ula beamscan spectrum

Описание

Блок ULA Beamscan Spectrum оценивает пространственный спектр входящих узкополосных сигналов путем сканирования широкоугольной области с помощью обычного узкополосного формирователя луча для равномерного линейного массива (ULA). Блок дополнительно вычисляет направление прибытия (DOA) заданного количества сигналов, находя пики спектра.

Порты

Вход

Port 1 — принятый сигнал
комплексная матрица M на N | вещественная матрица M на N

Входной сигнал, заданный в виде матрицы M на N, где M — количество отсчетов сигнала, а N — число антенных элементов в массиве.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Bool

Поддержка комплексных чисел: Да

Выход

Y — пространственный спектр
неотрицательный вещественный вектор-столбец

Пространственный спектр, возвращенный как неотрицательный вещественный вектор-столбец. Каждая запись представляет собой величину оцененного пространственного спектра. Каждая запись соответствует углу, заданному параметром Scan angles (deg).

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Bool

Поддержка комплексных чисел: Да

Ang — направления прибытия сигналов
неотрицательный вещественный вектор-столбец

Направления прибытия сигналов, возвращаемые как неотрицательный вещественный вектор-столбец. Угол направления прибытия — это угол между направлением на источник и осью массива. Единицы измерения угла — градусы. Длина вектора равна количеству сигналов, заданному параметром Number of signals. Если не удается определить пики в спектре, в результате возвращается NaN.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок для параметра Enable DOA output.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Bool

Параметры

Main

Signal propagation speed — скорость распространения сигнала, м/c
3e8 (по умолчанию) | положительный скаляр

Скорость распространения сигнала в виде вещественного положительного скаляра. По умолчанию используется значение скорости света: 3e8 м/c.

Единицы измерения — метры в секунду.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64

Operating frequency (Hz) — рабочая частота системы
3e8 (по умолчанию) | положительный скаляр

Рабочая частота системы, заданная в виде положительного скаляра. Единицы измерения — Гц.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Bool

Number of bits in phase shifters — количество битов квантования фазового сдвига
0 (по умолчанию) | неотрицательное целое число

Количество битов, используемых для квантования компонента фазового сдвига формирователя луча или весов управляющего вектора. Укажите количество битов в виде целого неотрицательного числа. Значение равное нулю означает, что квантование не выполняется.

Forward-backward averaging — включить усреднение вперед-назад
выключено (по умолчанию) | включено

Установите этот флажок, чтобы использовать усреднение вперед-назад для оценки ковариационной матрицы для массивов датчиков с сопряженно-симметричной структурой многообразия массивов.

Spatial smoothing — пространственное сглаживание
0 (по умолчанию) | вещественный вектор

Количество усреднений, используемых пространственным сглаживанием для оценки ковариационной матрицы, задается как целое неотрицательное число. Каждое увеличение сглаживания обрабатывает один дополнительный когерентный источник, но уменьшает эффективное число элементов на один. Максимальное значение этого параметра равно , где – количество датчиков в ULA.

Scan angles (deg) — углы поиска пиков спектра
−90:90 (по умолчанию) | вещественный вектор

Углы сканирования в градусах в виде вещественного вектора-строки. Углы являются широкоугольными углами массива и должны лежать в диапазоне от −90° до 90° включительно. Углы следует указывать в порядке возрастания. Единицы измерения — градусы.

Enable DOA output — вывод направлений прибытия через выходной порт
выключено (по умолчанию) | включено

Установите этот флажок для вывода направлений прибытия поступающих сигналов (DOA) через выходной порт Ang.

Number of signals — ожидаемое количество поступающих сигналов
1 (по умолчанию) | положительное целое число

Укажите ожидаемое количество сигналов для оценки направлений прибытия поступающих сигналов (DOA) в виде положительного целого скалярного числа.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Enable DOA output.

Sensor Array

Specify sensor array as — метод задания массива
`Array (no subarrays)

Метод задания массива, указанного как Array (no subarrays).

  • Array (no subarrays)— для задания массива используются параметры блока.

Element Parameters

Element type — Типы элементов массива
Isotropic Antenna (по умолчанию) | Cosine Antenna | Omni Microphone

Тип антенны или микрофона, указанный как один из следующих:

  • Isotropic Antenna

  • Cosine Antenna

  • Omni Microphone

Operating frequency range (Hz) — диапазон рабочих частот антенного элемента или микрофонного элемента
[0,1e20] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка 1 на 2

Задайте диапазон рабочих частот антенного или микрофонного элемента в виде вектора-строки 1 на 2 в форме [LowerBound,UpperBound]. Элемент не имеет отклика вне этого частотного диапазона. Единицы измерения частоты – Гц.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element Type значение Isotropic Antenna, Cosine Antenna или Omni Microphone.

Baffle the back of the element — исключение излучения в заднюю полусферу элемента Isotropic Antenna или Omni Microphone
выключено (по умолчанию) | включено

Установите этот флажок, чтобы убрать излучение в заднюю полусферу от элемента. При моделировании наличия рефлектора на всех углах азимута за пределами интервала [−90°,90°] от широкой стороны устанавливаются на ноль. Широкоугольное направление определяется как угол азимута 0° и угол возвышения 0°.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element Type значение Isotropic Antenna или Omni Microphone.

Exponent of cosine pattern — экспоненциальный множитель формы косинусной диаграммы направленности
[1.5 1.5] (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вещественная матрица неотрицательных значений 1 на 2

Экспоненты косинусной модели в виде неотрицательного скаляра или вещественной матрицы 1 на 2 из неотрицательных значений.

Если Exponent of cosine pattern — вектор 1 на 2, то первый элемент — это экспонента в направлении азимута, а второй — в направлении угла возвышения. При скалярном значении этого параметра косинусы в азимутальном и высотном направлениях возводятся в одну степень.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Cosine Antenna.

Array Parameters

Number of elements — количество элементов массива
2 (по умолчанию) | целое число, большее или равное 2

Количество элементов массива для массивов ULA, заданное в виде целого числа, большего или равного 2.

Пример: 11

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Bool

Element spacing (m) — расстояние между элементами массива
0.5 (по умолчанию) | положительный скаляр

Расстояние между соседними элементами ULA, заданное в виде положительного скаляра. Единицы измерения — метры.

Пример: 1,5

Array axis — направление линейной оси ULA
y (по умолчанию) | x | z

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

Taper — конусность элементов массива
1 (по умолчанию) | комплексный скаляр | комплексный вектор

Конусность элементов массива, заданная в виде комплексного скаляра или комплексного вектора 1 на N. В этом векторе N — количество элементов в массиве.

Сужающие коэффициенты, называемые также весами элементов, умножают отклики элементов массива. Конусы изменяют как амплитуду, так и фазу отклика для уменьшения боковых лепестков или направления главной оси отклика.

Если значение параметра Taper является скаляром, то к каждому элементу применяется один и тот же вес. Если Taper — вектор, то к соответствующему элементу датчика применяется вес из вектора. Количество весов должно соответствовать количеству элементов массива.