Документация Engee

ULA MVDR Spectrum

Анализатор пространственного спектра с минимальной вариацией без искажений (MVDR) для ULA.

ula mvdr spectrum

Описание

Блок ULA MVDR Spectrum оценивает пространственный спектр входящих узкополосных сигналов путем сканирования широкоугольной области с использованием узкополосного формирователя луча с минимальной дисперсией без искажений (MVDR) для равномерного линейного массива (ULA). Блок дополнительно вычисляет направление прибытия (DOA) заданного количества сигналов, находя пики спектра. Этот оценочный механизм также называют оценочным механизмом Капона.

Порты

Вход

Port 1 — принятый сигнал
комплексная матрица

Входной сигнал, заданный в виде матрицы, столбцы которой соответствуют каналам. Строки соответствуют выборкам сигнала.

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 антенной решетки. 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 — герцы.

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

Number of bits in phase shifters — количество бит 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 антенных элементов с сопряженно-симметричной структурой многообразия массивов.

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.

Array Parameters

Number of elements — количество элементов антенной решетки
2 для массивов ULA и 5 для массивов UCA (по умолчанию) | целое число, большее или равное 2

Количество антенных элементов ULA, заданное в виде целого числа, большего или равного 2.

Element spacing (m) — расстояние между антенными элементами в решетке
0.5 для массивов ULA (по умолчанию) | положительный скаляр для массивов ULA | двухэлементный вектор положительных значений для массивов URA

Расстояние между соседними антенными элементами:

  • ULA — указать расстояние между двумя соседними антенными элементами в виде положительного скаляра.

  • URA — задается расстояние в виде положительного скаляра или вектора положительных значений 1 на 2. Если Element spacing (m) — скаляр, то расстояния между строками и столбцами равны. Если Element spacing (m) — вектор, то вектор имеет вид [SpacingBetweenArrayRows,SpacingBetweenArrayColumns].

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

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

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

Конусность антенного элемента, 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 антенной решетки. 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 антенному элементу применяется вес из вектора. Количество весов должно соответствовать количеству элементов антенной решетки.

Element Parameters

Element type — типы антенных элементов
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 антенны или звукового элемента
[0,1e20] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка 1 на 2

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

Зависимости

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

Operating frequency vector (Hz) — диапазон рабочих частот пользовательских элементов антенны или звукового элемента
[0,1e20] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка

Укажите частоты, на которых необходимо установить частотные характеристики антенны и микрофона, в виде вектора возрастающих вещественных значений в строке 1 на L. Антенна или звуковой элемент не имеет отклика вне диапазона частот, заданного минимальным и максимальным элементами этого вектора. Единицы измерения частоты - герцы.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element Type значение Custom Antenna или Custom Microphone. Используйте параметр Frequency responses (dB), чтобы задать отклики на этих частотах.

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

Установите этот флажок, чтобы исключить излучение в заднюю полусферу. Отклик от задней полусферы 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 — экспоненциальные множители азимутальной и высотной косинусных диаграмм направленности
[1.5 1.5] (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вещественная матрица неотрицательных значений 1 на 2

Экспоненциальные множители 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 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.

Polar pattern angles (deg) — углы отклика полярной диаграммы
[−180:180] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка 1 на P

Укажите углы отклика полярной диаграммы направленности в виде вектора 1 на P. Углы измеряются от центральной оси микрофона и должны находиться в диапазоне от −180° до 180° включительно.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element Type значение Custom Microphone.