Документация Engee

Steering Vector

Вектор управления антенными элементами.

steering vector

Описание

Блок Steering Vector вычисляет вектор управления антенными элементами для заданных направлений и частот.

Порты

Вход

# FREQ — рабочая частота антенной решетки
скаляр

Details

Рабочая частота, заданная в виде положительного скаляра.

Единицы измерения – Гц.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Source of operating frequency значение Input port.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# ANG — направление вектора
вектор | массив

Details

Направления вектора управления, заданные в виде вещественного вектора длиной или вещественной матрицы 2 на , где – это количество направлений управления.

  • Если ANG – это матрица 2 на , то каждый столбец матрицы задает направление в пространстве в виде [azimuth; elevation]. Угол азимута должен быть между -180° и 180°, а угол возвышения должен быть между -90° и 90°.

  • Если ANG – это вектор длиной , его значения соответствуют азимутальным углам вектора направления руля, а углы возвышения установлены на ноль.

Единицы измерения – градусы.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Выход

# SV — вектор управления
массив

Details

Управляющий вектор, возвращаемый в виде комплексного массива на на или структуры, содержащей массивы. Здесь – это количество элементов антенной решетки, если антенная решетка содержит подрешетки, то – это количество подрешеток, – это количество направлений вектора управления, – это количество рабочих частот.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Да

Параметры

Main

# Signal propagation speed (m/s) — скорость распространения сигнала

Details

Скорость распространения сигнала в виде вещественного положительного скаляра.

По умолчанию используется значение скорости света.

Единицы измерения — м/c.

Значение по умолчанию

299792458

Имя для программного использования

PropagationSpeed

Настраиваемый

Нет

# Source of operating frequency — источник рабочей частоты
Property | Input port

Details

Источник рабочей частоты: Input Port или Property.

Если для параметра установлено значение Input Port, то рабочая частота задается через входной порт Freq.

Если для параметра установлено значение Property, то рабочая частота задается с помощью параметра Operating frequency (Hz).

Значение по умолчанию

Input port

Имя для программного использования

OperatingFrequencySource

Настраиваемый

Нет

# Operating frequency (Hz) — рабочая частота системы

Details

Рабочая частота системы, заданная в виде положительного скаляра.

Единицы измерения — Гц.

Значение по умолчанию

3e8

Имя для программного использования

OperatingFrequency

Настраиваемый

Нет

# Output conjugated steering vector — вывод сопряженного вектора управления

Details

Установите этот флажок, чтобы вывести сопряженный вектор управления. В противном случае вектор управления не будет сопряженным.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

OutConj

Настраиваемый

Нет

# Number of bits in phase shifters — количество битов квантования с фазовым сдвигом

Details

Количество бит, используемых для квантования компонента фазового сдвига весов вектора формирования луча или вектора управления. Укажите количество битов как неотрицательное целое число. Значение, равное нулю, означает, что квантование не выполняется.

Значение по умолчанию

0

Имя для программного использования

NumberBitsPhaseShifters

Настраиваемый

Нет

# Specify sensor array as — метод задания антенной решетки
Array (no subarrays)

Details

Метод задания антенной решетки.

Доступные значения:

  • Array (no subarrays)

Значение по умолчанию

Array (no subarrays)

Имя для программного использования

SpecifySensorArray

Настраиваемый

Нет

Element

# Element type — тип элемента антенной решетки
Isotropic Antenna | Cardioid Antenna | Cosine Antenna | Custom Antenna | Gaussian Antenna | Sinc Antenna | Omni Microphone | Custom Microphone

Details

Тип антенны или акустического элемента.

Доступные значения:

  • Isotropic Antenna

  • Cardioid Antenna

  • Cosine Antenna

  • Custom Antenna

  • Gaussian Antenna

  • Sinc Antenna

  • Omni Microphone

  • Custom Microphone

Значение по умолчанию

Isotropic Antenna

Имя для программного использования

ElementType

Настраиваемый

Нет

# Operating frequency vector (Hz) — диапазон рабочих частот пользовательской антенны или акустического элемента

Details

Диапазон рабочих частот антенны или акустического элемента в виде вектора-строки 1 на . За пределами этого диапазона частот элемент не имеет отклика.

Единицы измерения частоты — Гц.

Зависимости

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

Значение по умолчанию

[0, 1e20]

Имя для программного использования

FrequencyVector

Настраиваемый

Нет

# Frequency responses (dB) — частотный отклик антенны и акустического элемента

Details

Частотный отклик пользовательской антенны или пользовательского акустического элемента для частот, определяемых параметром Operating frequency vector (Hz). Размеры вектора Frequency responses (dB) должны совпадать с размерами вектора, заданного параметром Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna или Custom Microphone.

Значение по умолчанию

[0, 0]

Имя для программного использования

FrequencyResponse

Настраиваемый

Нет

# Input pattern coordinate system — система координат диаграммы направленности пользовательской антенны
az-el | phi-theta

Details

Система координат диаграммы направленности пользовательской антенны указывается az-el или phi-theta. При указании az-el для задания координат точек диаграммы направленности используются параметры Azimuth angles (deg) и Elevations angles (deg). При указании параметра phi-theta для задания координат точек диаграммы направленности используются параметры Phi angles (deg) и Theta angles (deg).

Зависимости

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

Значение по умолчанию

az-el

Имя для программного использования

CoordinateSystem

Настраиваемый

Нет

# Azimuth angles (deg) — углы азимута диаграммы направленности излучения антенны

Details

Углы азимута, по которым будет рассчитываться диаграмма направленности излучения антенны в виде вектора-строки 1 на P. P должно быть больше 2. Углы азимута должны лежать в диапазоне от −180° до 180° включительно и располагаться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna, а для параметра Input Pattern Coordinate Systemaz-el.

Значение по умолчанию

-180:180

Имя для программного использования

AzimuthAngle

Настраиваемый

Нет

# Elevation angles (deg) — углы возвышения диаграммы направленности излучения антенны

Details

Углы возвышения, при которых необходимо рассчитать диаграмму направленности излучения в виде вектора 1 на . должно быть больше 2. Единицы измерения углов — градусы. Углы возвышения должны лежать в диапазоне от −90° до 90° включительно и располагаться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna, а для параметра Input Pattern Coordinate Systemaz-el.

Значение по умолчанию

-90:90

Имя для программного использования

ElevationAngle_R

Настраиваемый

Нет

# Phi angles (deg) — значения углов Phi диаграммы направленности антенны

Details

Угловые координаты Phi точек, в которых задается диаграмма направленности излучения антенны. Задаются в виде вещественного вектора-строки 1 на . должно быть больше 2. Единицы измерения углов — градусы. Значения углов Phi должны лежать в диапазоне от 0° до 360° и располагаться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna, а для параметра Input Pattern Coordinate Systemphi-theta.

Значение по умолчанию

0:360

Имя для программного использования

PhiAngles

Настраиваемый

Нет

# Theta angles (deg) — значения углов Theta диаграммы направленности излучения антенны

Details

Угловые координаты Theta точек, в которых задается диаграмма направленности излучения антенны. Задаются в виде вещественного вектора-строки 1 на . должно быть больше 2. Единицы измерения углов — градусы. Значения углов Theta должны лежать в диапазоне от 0° до 180° и располагаться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna, а для параметра Input Pattern Coordinate Systemphi-theta.

Значение по умолчанию

0:180

Имя для программного использования

ThetaAngles

Настраиваемый

Нет

# Magnitude pattern (dB) — величина диаграммы направленности излучения комбинированной антенны

Details

Величина диаграммы направленности излучения комбинированной антенны, заданная в виде матрицы на или массива на на .

  • Если для параметра Input Pattern Coordinate System установлено значение az-el, то Q равняется длине вектора, заданного параметром Elevation angles (deg), а P — длине вектора, заданного параметром Azimuth angles (deg).

  • Если для параметра Input Pattern Coordinate System установлено значение phi-theta, то равняется длине вектора, заданного параметром Theta Angles (deg), а — длине вектора, заданного параметром Phi Angles (deg).

Величина равна значению параметра Operating frequency vector (Hz).

  • Если значение этого параметра представляет собой матрицу на , то для всех частот, указанных в параметре Operating frequency vector (Hz), применяется одна и та же схема.

  • Если параметр представляет собой массив на на , то каждая страница на массива задает диаграмму направленности для соответствующей частоты, указанной в параметре Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

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

Значение по умолчанию

zeros(181,361)

Имя для программного использования

MagnitudePattern

Настраиваемый

Нет

# Phase pattern (deg) — фазовая диаграмма излучения пользовательской антенны

Details

Фазовая диаграмма направленности излучения комбинированной антенны, заданная в виде матрицы на или массива на на .

  • Если для параметра Input Pattern Coordinate System установлено значение az-el, то равняется длине вектора, заданного параметром Elevation angles (deg), а — длине вектора, заданного параметром Azimuth angles (deg).

  • Если для параметра Input Pattern Coordinate System установлено значение phi-theta, то равняется длине вектора, заданного параметром Theta Angles (deg), а — длине вектора, заданного параметром Phi Angles (deg).

Величина равна значению параметра Operating frequency vector (Hz).

  • Если значение этого параметра представляет собой матрицу на , то для всех частот, указанных в параметре Operating frequency vector (Hz), применяется одна и та же схема.

  • Если параметр представляет собой массив на на , то каждая страница на массива задает диаграмму направленности для соответствующей частоты, указанной в параметре Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

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

Значение по умолчанию

zeros(181,361)

Имя для программного использования

PhasePattern

Настраиваемый

Нет

# Align element normal with array normal — поворот элемента антенны в нормальное положение антенной решетки

Details

Если значение параметра включено, то диаграмма направленности элемента антенны поворачивается для выравнивания по нормали к антенной решетке. Если выключено, то диаграмма направленности элемента не поворачивается.

Если антенна используется в антенной решетке и параметр Input Pattern Coordinate System имеет значение az-el, установка этого флажка поворачивает диаграмму направленности так, чтобы ось x системы координат элемента указывала вдоль нормали к антенной решетке. При отсутствии выбора используется диаграмма направлености элемента без вращения.

Если антенна используется в антенной решетке и параметр Input Pattern Coordinate System имеет значение phi-theta, установка этого флажка поворачивает диаграмму направленности так, чтобы ось z системы координат элемента указывала вдоль нормали к антенной решетке.

Используйте этот параметр вместе с параметром Array Normal антенных решеток URA и UCA.

Зависимости

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

Значение по умолчанию

true (включено)

Имя для программного использования

AlignElementNormal

Настраиваемый

Нет

# Polar pattern frequencies (Hz) — частоты отклика акустического элемента с полярной диаграммой направленности

Details

Частоты отклика акустического элемента с полярной диаграммой направленности, заданные в виде вещественного скаляра или вещественного вектора-строки 1 на . Частоты отклика лежат в диапазоне частот, заданном параметром Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

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

Значение по умолчанию

1e3

Имя для программного использования

FrequencyPattern

Настраиваемый

Нет

# Polar pattern angles (deg) — углы отклика полярной диаграммы направленности

Details

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

Зависимости

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

Значение по умолчанию

-180:180

Имя для программного использования

AnglePattern

Настраиваемый

Нет

# Polar pattern (dB) — полярная диаграмма направленности пользовательского акустического элемента

Details

Задайте величину полярной диаграммы направленности пользовательского акустического элемента в виде вещественного вектора-строки 1 на , где — количество частот, указанных в параметре Polar pattern frequencies (Hz). Строка представляет собой величину полярной диаграммы направленности, измеренную на соответствующей частоте, указанной в Polar pattern frequencies (Hz). Диаграмма направленности измеряется в азимутальной плоскости. В азимутальной плоскости угол возвышения равен 0°, а центральная ось составляет 0° по азимуту и 0° по возвышению. Полярная диаграмма направленности симметрична вокруг центральной оси. На основе полярной диаграммы можно построить диаграмму направленности акустического элемента в трехмерном пространстве.

Зависимости

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

Значение по умолчанию

zeros(1, 361)

Имя для программного использования

PolarPattern

Настраиваемый

Нет

# Operating frequency range (Hz) — диапазон рабочих частот антенны или акустического элемента

Details

Диапазон рабочих частот антенны или акустического элемента в виде вектора-строки 1 на 2 в форме [LowerBound,UpperBound]. За пределами этого диапазона частот элемент не имеет отклика.

Единицы измерения частоты — Гц.

Зависимости

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

Значение по умолчанию

[0 1e20]

Имя для программного использования

OperatingFrequencyRange

Настраиваемый

Нет

# Radiation pattern beamwidth (deg) — углы раствора диаграммы направленности

Details

Углы раствора диаграммы направленности в градусах.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Gaussian Antenna или Sinc Antenna.

Значение по умолчанию

[10, 10]

Имя для программного использования

RadiationPatternBeamwidth

Настраиваемый

Нет

# Null axis direction — направление оси нулевого излучения

Details

Направление оси нулевого излучения.

Зависимости

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

Значение по умолчанию

-x

Имя для программного использования

NullAxisDirection

Настраиваемый

Нет

# Exponent of cosine pattern — задание показателя азимутальной и высотной косинусных диаграмм направленности

Details

Показатели косинусной диаграммы направленности 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 показатель 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.

Значение по умолчанию

[1.5 1.5]

Имя для программного использования

ExponentCosinePattern

Настраиваемый

Нет

# Baffle the back of the element — установить отклик Isotropic Antenna element или Omni Microphone равным нулю

Details

Установите этот флажок, чтобы заглушить отклик элемента.

При глушении отклика на всех углах азимута, превышающих ±90° от широкой стороны, отклики устанавливаются в ноль. Широкая сторона 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.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

BaffleBackElement

Настраиваемый

Нет

Array

# Geometry — геометрия антенной решетки
ULA | URA | UCA | Conformal array

Details

Геометрия антенной решетки, заданная как:

  • ULA — равномерная линейная антенная решетка.

  • URA — равномерная прямоугольная антенная решетка.

  • UCA — равномерная круговая антенная решетка.

  • Conformal Array — произвольное расположение элементов.

Значение по умолчанию

ULA

Имя для программного использования

Geometry

Настраиваемый

Нет

# Number of elements — количество элементов антенной решетки ULA или UCA

Details

Количество элементов антенной решетки для ULA или UCA, заданное в виде целого числа, большего или равного 2.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение ULA или UСA.

Значение по умолчанию

Имя для программного использования

NumberElementsULA, NumberElementsUCA

Настраиваемый

Нет

# Radius of UCA (m) — радиус антенной решетки UCA

Details

Радиус антенной решетки UCA, положительный скаляр.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение UCA.

Значение по умолчанию

0.5

Имя для программного использования

RadiusUCA

Настраиваемый

Нет

# Array size — размеры антенной решетки URA

Details

Размеры антенной решетки URA, заданные в виде целого положительного числа или вектора целых положительных чисел 1 на 2.

  • Если размер антенной решетки — вектор 1 на 2, то вектор имеет вид [NumberOfArrayRows, NumberOfArrayColumns].

  • Если размер антенной решетки — целое число, то решетка имеет одинаковое количество строк и столбцов.

Для URA элементы антенной решетки индексируются сверху вниз по крайнему левому столбцу, а затем переходят к следующим столбцам слева направо. На рисунке показана антенная решетка, для которой параметр Array size имеет значение [3,2], то есть имеет три строки и два столбца.

mvdr beamformer 1

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение URA.

Значение по умолчанию

[2 2]

Имя для программного использования

ArraySize

Настраиваемый

Нет

# Element spacing (m) — расстояние между элементами антенной решетки

Details

Расстояние между соседними элементами решеток ULA или URA в виде положительного скаляра.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение ULA или URA.

Значение по умолчанию

Имя для программного использования

ElementSpacingULA, ElementSpacingURA

Настраиваемый

Нет

# Array axis — направление линейной оси ULA
x | y | z

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение ULA.

Значение по умолчанию

y

Имя для программного использования

ArrayAxis

Настраиваемый

Нет

# Element lattice — решетка положений элементов URA
Rectangular | Triangular

Details

Решетка положений элементов URA, заданная как прямоугольная или треугольная.

  • Rectangular — выравнивает все элементы по строкам и столбцам.

  • Triangular — смещает элементы четного ряда прямоугольной решетки в сторону положительного направления оси ряда. Смещение составляет половину расстояния между элементами вдоль размерности ряда.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение URA.

Значение по умолчанию

Rectangular

Имя для программного использования

ElementLattice

Настраиваемый

Нет

# Array normal — направление нормали антенной решетки URA или UCA
x | y | z

Details

Направление нормали антенной решетки, заданное в виде x, y или z.

Элементы плоских решеток лежат в плоскости, ортогональной выбранному направлению нормали антенной решетки. Направления угловых координат элементов направлены вдоль направления нормали антенной решетки.

  • x — элементы антенной решетки лежат в yz-плоскости. Векторы угловых координат всех элементов направлены вдоль оси x.

  • y — элементы антенной решетки лежат в zx-плоскости. Векторы угловых координат всех элементов направлены вдоль оси y.

  • z — элементы антенной решетки лежат в xy-плоскости. Векторы угловых координат всех элементов направлены вдоль оси z.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение URA или UCA.

Значение по умолчанию

Имя для программного использования

ArrayNormalURA, ArrayNormalUCA

Настраиваемый

Нет

# Element positions (m) — положения элементов конформной антенной решетки

Details

Положения элементов конформной антенной решетки, заданные в виде матрицы вещественных значений 3 на , где — количество элементов в конформной решетке. Каждый столбец этой матрицы представляет собой положение [x;y;z] элемента антенной решетки в локальной системе координат антенной решетки. Начало локальной системы координат — (0,0,0).

Единицы измерения — м.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение Conformal Array.

Значение по умолчанию

[0, 0, 0]

Имя для программного использования

ElementPositions

Настраиваемый

Нет

# Element normals (deg) — направление векторов нормалей элементов конформной антенной решетки

Details

Направление векторов нормалей элементов конформной антенной решетки, заданное в виде вектора-столбца 2 на 1 или матрицы 2 на , где означает количество элементов в антенной решетке. Для матрицы каждый столбец задает направление нормали соответствующего элемента в виде [azimuth;elevation] относительно локальной системы координат. В локальной системе координат положительная ось совпадает с направлением нормали к конформной антенной решетке. Если значение параметра представляет собой вектор-столбец 2 на 1, то для всех элементов антенной решетки используется одно и то же направление наведения.

Параметры Element positions (m) и Element normals (deg) можно использовать для представления любого расположения, при котором пары элементов отличаются друг от друга определенными преобразованиями. Эти преобразования могут включать в себя трансляцию, поворот по азимуту и поворот по высоте. Однако нельзя использовать преобразования, требующие поворота относительно направления нормали.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Geometry значение Conformal Array.

Значение по умолчанию

[0, 0]

Имя для программного использования

ElementNormals

Настраиваемый

Нет

# Taper — изменение диаграммы направленности элементов антенной решетки

Details

Изменение диаграммы направленности элементов антенной решетки задается в виде комплексного скаляра или комплексного вектора 1 на , где — количество элементов антенной решетки.

Коэффициенты, меняющие диаграмму направленности, называемые также весами элементов, умножают отклики элементов антенной решетки. Коэффициенты 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 антенной решетки применяется вес из вектора. Количество весов должно соответствовать количеству элементов антенной решетки.

Значение по умолчанию

1

Имя для программного использования

Taper

Настраиваемый

Нет