phased.LCMVBeamformer系统对象

窄带淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒beamformer

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描述

相控.LCMVBeamFormer对象实现传感器阵列的窄带线性约束最小 - 方差（LCMV）波束形成器。LCMV波束形成器属于约束优化波束形成器的系列。

到到达传感器阵列的波束成形信号：

创建分阶段。LCMVBeamformerobject and set its properties.
调用带参数的对象，就好像它是一个功能。

要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象？（MATLAB）。

创建

语法

beamformer =分阶段。LCMVBeamformer

beamformer = phased.LCMVBeamformer(名称、值)

描述

beamformer= phased.LCMVBeamformer创建LCMV波束形成器系统对象™，beamformer，默认属性值。

beamformer= Phased.LCMVBeamFormer（姓名，价值）创建具有每个属性的LCMV波束形成器姓名设置为指定的价值．您可以按任何顺序指定其他名称值对参数（名1，Value1，......，namen.，家）。单引号括起来每个属性的名称。

例子：beamformer = phased.LCMVBeamformer(“约束”,[1;1])设置约束矩阵。

特性

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除非另有说明，否则属性是不可努力，这意味着在调用对象后无法更改其值。当您调用它们时，对象锁定释放功能解锁他们。

如果属性是调节，您可以随时更改它的值。

有关更改属性值的更多信息，请参阅在MATLAB中使用系统对象进行系统设计（MATLAB）。

`约束`- - - - - -约束矩阵
`[1; 1]`（默认）|复值N-经过-K矩阵

约束矩阵，指定为复值N-经过-K矩阵。矩阵的每列代表约束。N是元件的传感器阵列的数量和K是约束的数目。K必须小于或等于N，K≤N．

例子：(1 1; 1我)

数据类型：双倍的
复数的支持:万博1manbetx是的

`DesiredResponse`- - - - - -期望的反应
`1`（默认）|复值K1的向量

LCMV波束形成器的所需响应，指定为复值K1的向量,K是在约束的数目约束财产。属性的对应列中指定的约束的期望响应向量中的每个元素定义约束财产。值一个值创建无失真响应，值为零创建空响应。

例子：[1; 0]

数据类型：双倍的
复数的支持:万博1manbetx是的

`DiagonalLoadingFactor`- - - - - -对角线负载因子
`0`（默认）|负的标量

对角加载因子，指定为非标。角加载是用于实现健壮波束成形性能的技术，特别是当样本大小是小的。小样品尺寸可导致协方差矩阵的不准确的估计。对角加载还提供鲁棒性，由于转向矢量误差。对角线加载技术增加了单位矩阵的样本协方差矩阵的正标量倍数。

可调:是的

数据类型：双倍的

`TrainingInputPort`- - - - - -启用训练数据输入
`假`（默认）|`真的`

启用培训数据输入，指定为假或者真的．当您将此属性设置为时真的，使用培训数据输入参数，XT.，在运行对象时。将此属性设置为假要使用输入数据，X作为训练数据。

数据类型：逻辑

`WeightsOutputPort`- - - - - -启用波束成形权重输出
`假`（默认）|`真的`

使得波束成形权重的输出，指定为假或者真的．若要获取波束形成权值，请将此属性设置为真的并使用相应的输出参数，W．如果你不希望得到的权重，设置该属性假．

数据类型：逻辑

使用

对于早于R2016B的版本，请使用步函数来运行System对象™算法。的参数步您是否创建的对象，然后是本节中显示的参数。

例如，Y =步骤（OBJ，x）的和Y = OBJ（x）的执行等效操作。

语法

Y = beamformer (X)

Y =波束形成器（X，XT）

[Y, W] = beamformer (＿＿＿）

描述

例子

Y=波束形成器（X）执行波束成形LCMV对输入阵列数据，X，并返回所述波束形成的输出在Y．

Y=波束形成器（X，XT.）用途XT.作为训练数据来计算波束形成权值。要使用此语法，请设置TrainingInputPort财产真的．

［Y，W] =波束形成器（＿＿＿）返回波束成形权W．要使用此语法，请设置WeightsOutputPort财产真的．

输入参数

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`X`- - - - - -数组元素数据
复值米-经过-N矩阵

数组元素的数据，指定为米-经过-N矩阵，其中N是传感器阵列中的元素数。

该输入矩阵的第一维度的大小可以变化，以模拟一个变化的信号长度。发生这种大小变化，例如，在具有可变的脉冲重复频率的脉冲波形的情况下。

例子：[1 0.5 - 2.6;2 -0.2 0]

数据类型：双倍的
复数的支持:万博1manbetx是的

`XT.`- - - - - -训练数据
复值P-经过-N矩阵

训练数据，指定为P-经过-N矩阵。N是传感器阵列的元件的数量。P是训练数据的长度，必须大于N．

该输入矩阵的第一维度的大小可以变化，以模拟一个变化的信号的长度，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

要启用此参数，请设置TrainingInputPort财产真的．

数据类型：双倍的
复数的支持:万博1manbetx是的

输出参数

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`Y`- 波束形成的输出
复值米1的向量

波束形成的输出，以复数值返回米1的向量。

数据类型：双倍的
复数的支持:万博1manbetx是的

`W`- 波束形成器权
复值N1的向量

波束形成权值，返回复数值N1的向量。N是传感器阵列中的元素数。

依赖性

要启用此参数，请设置WeightsOutputPort财产真的．

数据类型：双倍的
复数的支持:万博1manbetx是的

对象的功能

要使用对象函数，请指定System对象作为第一个输入参数。例如，释放名为system的对象的系统资源obj，使用此语法：

发行版(obj)

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所有系统对象都是通用的

`步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源，并允许更改系统对象的属性值和输入特性
`重启`	重置System对象的内部状态

例子

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LCMV波束形成器，一个约束

打开直播脚本

施加LCMV波束形成各向同性传感器元件的5-元件ULA，保存从期望的方向的信号。工作频率为300兆赫。

模拟在高斯噪声低频正弦信号。

f = 50;t =(0:措施。3)';x =罪(2 *π* f * t);c = physconst ('LightSpeed'）;fc = 300 e6;λ= c / fc;incidentAngle = [45; 0];天线=分阶段。IsotropicAntennaElement ('频率范围'[20 20e8]）;阵列= phased.ULA（'numElements'，5，'ElementSpacing'，λ-/ 2，......“元素”，天线）;X = Controlplanewave（阵列，x，infidentangle，fc，c）;噪声= 0.2 *（Randn（尺寸（x））+ 1j * randn（size（x）））;rx = x +噪声;

波束形成阵列。

steervec = phased.SteeringVector（“SensorArray”，大批，......'繁殖'，C）;波束形成器= phased.LCMVBeamformer（“约束”，steervec（FC，incidentAngle），'DesiredResponse'1);y = beamformer (rx);

绘制原和波束形成的信号。

情节(t,实际(rx (:, 3)),“:”，T，实（y）时，T，实（X（：，3）），'G'）xlabel（“时间（秒）”）ylabel（'振幅'） 传奇（“信号在传感器3”，'波束成形信号'，“无噪声信号”）

用LCMV波束形成器键入

打开直播脚本

这个例子展示了如何使用LCMV波束形成器将阵列响应指向干扰源的方向。该阵列为10元均匀线性阵列(ULA)。默认情况下，ULA元素是由分阶段。IsotropicAntennaElement系统对象™。设置天线元件的频率范围，使得所述载波频率位于操作范围内。载波频率为1GHz。

fc = 1 e9;λ= physconst ('LightSpeed'）/ FC;阵列= phased.ULA（'numElements'10，'ElementSpacing'λ/ 2);array.Element.FrequencyRange = [8e8 1.2e9]; / /频率范围

用一个简单的矩形脉冲模拟一个测试信号。

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

假定矩形脉冲是从30°方位角和0°的仰角入射在ULA。使用Controllanewave.函数的ULA系统对象，以模拟接收脉冲波形从入射角。

角度_of_arrival = [30; 0];x = controlplanewave（阵列，testsig，Angle_of_Arrival，FC）;

信号x是一个有十列的矩阵。每个列表示其中一个数组元素处的接收信号。

构造一个传统的相移波束形成器。设置WeightsOutputPort财产真的到输出空间滤波器的权重。

convbeamformer = phased.phaseshiftbeamformer（“SensorArray”，大批，......'运行频率'1 e9'方向'angle_of_arrival,......'WeightsOutputPort',真正的);

复值高斯白噪声添加到信号x．设置重复的结果默认的随机数流。

RNG默认npower公司= 0.5;X = X + SQRT（npower公司/ 2）*（randn（大小（X））+ 1 I * randn（尺寸（X）））;

使用介绍干扰源phased.BarrageJammer系统对象。指定一连串干扰具有10 W.从坝干扰入射在ULA从120°方位角和0°的仰角的干扰信号的有效辐射功率。使用Controllanewave.ULA系统对象的功能模拟了干扰信号的接收。

Jammer = Phased.BarrageJammer（'ERP'10，“SamplesPerFrame”, 300);jamsig =干扰机();jammer_angle = [0] 120;;jamsig = collectPlaneWave(数组、jamsig jammer_angle fc);

加入复值高斯白噪声来模拟与干扰信号不直接相关的噪声贡献。同样，为可重复的结果设置默认的随机数流。这个噪声功率比干扰机功率低0分贝。使用常规波束形成器对信号进行波束形成。

noisePwr = 1E-5;RNG（2008）;噪声= SQRT（noisePwr / 2）*......（randn（大小（jamsig））+ 1J * randn（大小（jamsig）））;jamsig = jamsig +噪声;rxsig = X + jamsig;[YOUT，W] = convbeamformer（rxsig）;

实现自适应波束形成器LCMV使用相同的ULA阵列。使用无目标的数据，jamsig，作为训练数据。输出波束形成信号和所述波束形成器权重。

steeringvector = phased.steringvector（“SensorArray”，大批，......'繁殖'physconst ('LightSpeed'））;lcmvbeamformer = phased.lcmvbeamformer（'DesiredResponse'，1，......“TrainingInputPort”，真的，'WeightsOutputPort',真正的);LCMVbeamformer。约束= steeringvector(fc,angle_of_arrival); LCMVbeamformer.DesiredResponse = 1; [yLCMV,wLCMV] = LCMVbeamformer(rxsig,jamsig);

绘制常规波束形成器输出和自适应波束形成器输出。

子图（211）绘图（t，abs（yout））轴紧的标题（“传统波束形成器”）ylabel（“级”）子图（212）绘图（t，abs（ylcmv））轴紧的标题（'LCMV（自适应）波束形成器'）xlabel（“秒”）ylabel（“级”）

自适应波束形成器显著改善了矩形脉冲的在0.2秒的SNR。

使用常规和LCMV重量，绘制每个波束形成器的响应。

次要情节(211)模式(数组、fc (180:180) 0'繁殖'physconst ('LightSpeed'），......'坐标系'，“矩形”，'类型'，“powerdb”，“正常化”，真的，......“重量”，w）标题（“具有常规波束形成权值的阵列响应”）;副区（212）的图案（阵列，FC，[ -  180：180]，0，'繁殖'physconst ('LightSpeed'），......）'坐标系'，“矩形”，'类型'，“powerdb”，“正常化”，真的，......“重量”wLCMV)标题('阵列响应LCMV波束成形权重'）;