分阶段。LCMVBeamFormer

Narrowband LCMV beamformer

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描述

分阶段。LCMVBeamFormer对象实现了传感器阵列的窄带线性构成最小值（LCMV）光束器。LCMV光束形式属于受约束优化光束器的家族。

到达传感器阵列的光束形式信号：

创建分阶段。LCMVBeamFormer对象并设置其属性。
用参数调用对象，就好像它是一个函数一样。

To learn more about how System objects work, see什么是系统对象？（MATLAB）。

创建

Syntax

beamformer = phased.LCMVBeamformer

BeamFormer = phased.lcmvbeamformer（姓名,Value)

描述

beamformer= phase.lcmvbeamformercreates an LCMV beamformer System object™,beamformer，具有默认属性值。

beamformer= phased.lcmvbeamformer（姓名,价值)在每个属性中创建一个LCMV波束形式姓名set to a specified价值。您可以按任何顺序指定其他名称值对参数name1,价值1，...，，纳梅,价值N）。将每个属性名称包装在单引号中。

例子：BeamFormer = phased.lcmvbeamformer（'Constraint',[1;1])设置约束矩阵。

特性

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除非另有说明，否则属性是不可否认，这意味着您在调用对象后不能更改其值。呼叫时锁定对象，然后release功能解锁它们。

如果财产是可调, you can change its value at any time.

有关更改属性值的更多信息，请参见System Design in MATLAB Using System Objects（MATLAB）。

`约束`—约束矩阵
`[1; 1]`（默认）|复杂值N-经过-Kmatrix

约束矩阵，指定为复杂值N-经过-K矩阵。矩阵的每一列代表一个约束。N是传感器数组中的元素数量，并且K是约束的数量。K必须小于或等于N,K ≤ N。

例子：[1 1i;1 1i]

数据类型：单身的|双倍的
Complex Number Support:是的

`DesiredResponse`—所需的响应
`1`（默认）|复杂值K1的向量

LCMV波束形式的所需响应，指定为复杂值K-b-1矢量，哪里K是约束的数量约束财产。Each element in the vector defines the desired response of the constraint specified in the corresponding column of the约束财产。一个值的值会产生无失真的响应和零值创建无效响应。

例子：[1; 0]

数据类型：单身的|双倍的
Complex Number Support:是的

`对角色adaDingFactor`—对角载荷因子
`0`（默认）|nonnegative scalar

对角载荷因子，指定为非负标量。对角线载荷是一种用于实现可靠的光束成型性能的技术，尤其是当样本量较小时。较小的样本量可能导致协方差矩阵的不准确估计。对角载荷还具有转向矢量误差，还具有鲁棒性。对角线载荷技术在样品协方差矩阵中添加了标识矩阵的正标倍数。

Tunable:是的

数据类型：单身的|双倍的

`训练InputPort`—启用培训数据输入
`false`（默认）|`真的`

启用培训数据输入，指定为false或者真的。当您将此属性设置为真的，使用培训数据输入参数，XT，运行对象时。将此属性设置为false要使用输入数据，X，作为培训数据。

数据类型：logical

`权重索普特港`—启用波束形成重量输出
`false`（默认）|`真的`

启用波束形成重量的输出，指定为false或者真的。可以得出in the beamforming weights, set this property to真的并使用相应的输出参数，W。如果您不想获得权重，请将此属性设置为false。

数据类型：logical

Usage

Syntax

Y = beamformer(X)

y = beamformer（x，xt）

[Y,W] = beamformer(___)

描述

example

Y=波束形式（X)在输入阵列数据上执行LCMV波束形成，X，并返回光束的输出Y。

Y=波束形式（X,XT)用途XTas training data to calculate the beamforming weights. To use this syntax, set the训练InputPortproperty to真的。

[Y,W] =波束形式（___)返回波束形成重量W。To use this syntax, set the权重索普特港property to真的。

Input Arguments

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`X`—Array element data
复杂值M-经过-Nmatrix

数组元素数据，指定为M-经过-N矩阵在哪里N是传感器数组中的元素数量。

The size of the first dimension of the input matrix can vary to simulate a changing signal length. A size change can occur, for example, in the case of a pulse waveform with variable pulse repetition frequency.

例子：[1 0.5 2.6;2 -0.2 0]

数据类型：单身的|双倍的
Complex Number Support:是的

`XT`—训练data
复杂值P-经过-Nmatrix

培训数据，指定为P-经过-N矩阵。N是传感器阵列的元素数量。P是培训数据的长度，必须大于N。

该输入矩阵的第一维的大小可以变化以模拟不断变化的信号长度，例如具有可变脉冲重复频率的脉冲波形。

例子：[1 0.5 2.6;2 -0.2 0;3 -2 -1]

依赖性

To enable this argument, set the训练InputPortproperty to真的。

数据类型：单身的|双倍的
Complex Number Support:是的

输出参数

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`Y`- 光束成型的输出
复杂值M1的向量

Beamformed output, returned as a complex-valuedM1的向量。

数据类型：单身的|双倍的
Complex Number Support:是的

`W`- 波束形式的重量
复杂值N1的向量

Beamformer weights, returned as a complex-valuedN1的向量。N是传感器数组中的元素数量。

依赖性

To enable this argument, set the权重索普特港property to真的。

数据类型：单身的|双倍的
Complex Number Support:是的

Object Functions

To use an object function, specify the System object as the first input argument. For example, to release system resources of a System object namedobj，使用此语法：

release(obj)

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Common to All System Objects

`步`	运行系统对象算法
`release`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特性
`重置`	Reset internal states of System object

例子

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具有一个约束的LCMV波束形式

打开实时脚本

将LCMV波束形式应用于各向同性传感器元件的5元素ULA，从所需方向保存信号。工作频率为300 MHz。

模拟高斯噪声中的低频正弦信号。

f = 50; t = (0:.001:.3)'; x = sin(2*pi*f*t); c = physconst(“ Lightspeed”）；fc = 300e6; lambda = c/fc; incidentAngle = [45;0]; antenna = phased.IsotropicAntennaElement('频率范围'，[20 20E8]）;阵列= phased.ula（“计数”，5，“ elementspacing'，lambda/2，...'Element'，天线）;x = collectplanewave（数组，X，Invistangle，fc，c）;噪声= 0.2*（randn（size（x）） + 1J*randn（size（x）））;rx = x +噪声；

波束阵列。

steervec = phased.SteeringVector（'SensorArray'，大批，...“繁殖速度”，C）;BeamFormer = phased.lcmvbeamformer（'Constraint'，Steervec（FC，Inspedangle），“ DesiredResponse”,1); y = beamformer(rx);

绘制原始信号和光束形成的信号。

plot(t,real(rx(:,3)),'R：'，t，真实（y），t，real（x（：，3）），'G'）xlabel（“时间（SEC）”）ylabel（'振幅'） 传奇（“传感器3的信号”,“波束形成信号”,“无噪声信号”)

用LCMV波束形式无效

打开实时脚本

This example shows how to use an LCMV beamformer to point a null of the array response in the direction of an interfering source. The array is a 10-element uniform linear array (ULA). By default, the ULA elements are isotropic antennas created by thephased.IsotropicAntennaElement系统对象™。设置天线元件的频率范围，使载体频率位于工作范围内。载体频率为1 GHz。

fc = 1e9; lambda = physconst(“ Lightspeed”）/fc;阵列= phased.ula（“计数”，10，“ elementspacing',lambda/2); array.Element.FrequencyRange = [8e8 1.2e9];

Simulate a test signal using a simple rectangular pulse.

t = linspace(0,0.3,300)'; testsig = zeros(size(t)); testsig(201:205) = 1;

假设矩形脉冲从30°方位角和0°升高的角度入射在ULA上。使用collectplanewavefunction of the ULA System object to simulate reception of the pulse waveform from the incident angle.

Angle_of_arrival = [30; 0];x = collectplanewave（数组，testsig，angle_of_arrival，fc）;

信号x是具有十列的矩阵。每列代表一个数组元素之一接收的信号。

Construct a conventional phase-shift beamformer. Set the权重索普特港property to真的输出空间滤波器重量。

condbeamformer =分阶段。'SensorArray'，大批，...'工作频率',1e9,'方向',angle_of_arrival,...'togingsoutputport'，真的）;

在信号中添加复杂值的白色高斯噪声x。设置默认的随机数流以获得可重复的结果。

RNG默认NPower = 0.5;x = x + sqrt（npower/2）*（randn（size（x）） + 1i*randn（size（x）））;

使用分阶段系统对象。指定弹幕干扰器的有效辐射功率为10W。弹幕干扰器的干扰信号从120°方位角和0°升高的角度入射在ULA上。使用collectplanewaveULA系统对象的功能模拟干扰信号的接收。

jammer = phased.barragejammer（'erp'，10，'SamplesPerFrame',300); jamsig = jammer(); jammer_angle = [120;0]; jamsig = collectPlaneWave(array,jamsig,jammer_angle,fc);

Add complex-valued white Gaussian noise to simulate noise contributions not directly associated with the jamming signal. Again, set the default random number stream for reproducible results. This noise power is 0 dB below the jammer power. Beamform the signal using a conventional beamformer.

noisepwr = 1e-5;RNG（2008）;噪声= sqrt（noisepwr/2）*...（randn（size（jamsig）） + 1J*randn（size（jamsig）））;jamsig = jamsig +噪声;rxsig = x + jamsig;[yout，w] = ConvbeamFormer（rxsig）;

使用相同的ULA阵列实现自适应LCMV波束形式。使用无目标数据jamsig，作为培训数据。输出光束形成信号和光束形式的重量。

SteeringVector = phased.SteeringVector（'SensorArray'，大批，...“繁殖速度”,physconst(“ Lightspeed”）;lcmvbeamformer = phase.lcmvbeamformer（“ DesiredResponse”，1，...'TrainingInputPort'，真的，'togingsoutputport'，真的）;LCMVbeamformer.Constraint = steeringvector(fc,angle_of_arrival); LCMVbeamformer.DesiredResponse = 1; [yLCMV,wLCMV] = LCMVbeamformer(rxsig,jamsig);

Plot the conventional beamformer output and the adaptive beamformer output.

子图（211）图（t，abs（yout））轴紧的标题（“传统的束缚器”）ylabel（'Magnitude'）子图（212）图（T，ABS（YLCMV））轴紧的标题（'LCMV（自适应）梁形'）xlabel（'Seconds'）ylabel（'Magnitude')

自适应波束形式可显着改善0.2 s的矩形脉冲的SNR。

使用常规和LCMV权重，绘制每个波束形式的响应。

subplot(211) pattern(array,fc,[-180:180],0,“繁殖速度”,physconst(“ Lightspeed”),...'坐标系','rectangular','类型','powerdb','Normalize'，真的，...“重量”，w）标题（'Array Response with Conventional Beamforming Weights'）；子图（212）模式（数组，FC，[-180：180]，0，0，“繁殖速度”,physconst(“ Lightspeed”),...)'坐标系','rectangular','类型','powerdb','Normalize'，真的，...“重量”,wLCMV) title(“带有LCMV光束成形的阵列响应”）；

自适应波束形式在干扰信号的到达角度为120°。

Algorithms

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数据精度

This System object supports single and double precision for input data, properties, and arguments. If the input dataX是单个精度，输出数据是单个精度。如果输入数据X是双重精度，输出数据是双重精度。输出的精度与属性和其他参数的精度无关。

参考

[1] Van Trees, H.最佳阵列处理。New York: Wiley-Interscience, 2002.

扩展功能

C/C ++代码生成
Generate C and C++ code using MATLAB® Coder™.

用法注释和限制：

SeeMATLAB代码生成中的系统对象（MATLAB编码器）。

分阶段。LCMVBeamFormer

描述

创建

Syntax

描述

特性

`约束`—约束矩阵
`[1; 1]`（默认）|复杂值N-经过-Kmatrix

`DesiredResponse`—所需的响应
`1`（默认）|复杂值K1的向量

`对角色adaDingFactor`—对角载荷因子
`0`（默认）|nonnegative scalar

`训练InputPort`—启用培训数据输入
`false`（默认）|`真的`

`权重索普特港`—启用波束形成重量输出
`false`（默认）|`真的`

Usage

Syntax

描述

Input Arguments

`X`—Array element data
复杂值M-经过-Nmatrix

`XT`—训练data
复杂值P-经过-Nmatrix

依赖性

输出参数

`Y`- 光束成型的输出
复杂值M1的向量

`W`- 波束形式的重量
复杂值N1的向量

依赖性

Object Functions

Common to All System Objects

例子

具有一个约束的LCMV波束形式

用LCMV波束形式无效

Algorithms

数据精度

参考

扩展功能

C/C ++代码生成
Generate C and C++ code using MATLAB® Coder™.

See Also

Topics

Introduced in R2012a

分阶段阵列系统工具箱文档

金宝app

尝试MATLAB，SIM金宝appULINK和其他产品下载188bet金宝搏

分阶段。LCMVBeamFormer

描述

创建

Syntax

描述

特性

约束—约束矩阵[1; 1]（默认）|复杂值N-经过-Kmatrix

DesiredResponse—所需的响应1（默认）|复杂值K1的向量

对角色adaDingFactor—对角载荷因子0（默认）|nonnegative scalar

训练InputPort—启用培训数据输入false（默认）|真的

权重索普特港—启用波束形成重量输出false（默认）|真的

Usage

Syntax

描述

Input Arguments

X—Array element data复杂值M-经过-Nmatrix

XT—训练data复杂值P-经过-Nmatrix

依赖性

输出参数

Y- 光束成型的输出复杂值M1的向量

W- 波束形式的重量复杂值N1的向量

依赖性

Object Functions

Common to All System Objects

例子

具有一个约束的LCMV波束形式

用LCMV波束形式无效

Algorithms

数据精度

参考

扩展功能

C/C ++代码生成Generate C and C++ code using MATLAB® Coder™.

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Topics

Introduced in R2012a

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`约束`—约束矩阵
`[1; 1]`（默认）|复杂值N-经过-Kmatrix

`DesiredResponse`—所需的响应
`1`（默认）|复杂值K1的向量

`对角色adaDingFactor`—对角载荷因子
`0`（默认）|nonnegative scalar

`训练InputPort`—启用培训数据输入
`false`（默认）|`真的`

`权重索普特港`—启用波束形成重量输出
`false`（默认）|`真的`

`X`—Array element data
复杂值M-经过-Nmatrix

`XT`—训练data
复杂值P-经过-Nmatrix

`Y`- 光束成型的输出
复杂值M1的向量

`W`- 波束形式的重量
复杂值N1的向量

C/C ++代码生成
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