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mvdrweights

最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器权重

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语法

Wt = mvdrweights(pos,ang,cov)
Wt = mvdrweights(pos,ang,nqbits)

描述

例子

wt= mvdrweights (pos，盎，浸）返回相控阵的窄带最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器权重。当应用到阵列的元素上时，权重将引导传感器阵列在特定到达方向或一组方向上的响应。的pos参数指定数组的传感器位置。的盎参数指定所需响应方向的方位角和仰角。浸为传感器元素之间的传感器空间协方差矩阵。输出参数，wt，是一个矩阵，包含每个传感器和每个方向的波束形成权值。每一栏wt中指定的相应方向的权重盎．假设传感器阵列中的所有元素都是各向同性的。

例子

wt= mvdrweights (pos，盎，nqbits）当移相器位数设置为时，返回量化的窄带MVDR波束形成器权重nqbits．

例子

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构造一个10元半波长间距的线阵列。选择两个到达方向-一个在30°方位角，另一个在45°方位角。假设两个方向都在0°仰角。计算每个方向的MVDR波束形成权值。指定一个传感器空间协方差矩阵，其中包含来自-60°和60°的信号和-10 dB的噪声。

建立阵列和传感器的空间协方差矩阵。

N = 10;D = 0.5;elementPos = (0:N-1)*d;Sn = sensorcov(elementPos，[-60 60]，db2pow(-10));

求解MVDR波束形成器权值。

w = mvdrweights(elementPos，[30 45]，Sn);

绘制两个MVDR阵列模式。

Plotangl = -90:90;vv = steervec(elementPos,plotangl);情节(plotangl mag2db (abs (w *)))网格在包含(“方位角(度)”）;ylabel (“标准化功率(dB)”）;传奇(30度的，“45度”）;标题(“MVDR阵列模式”）

图中包含一个axes对象。标题为MVDR Array Pattern的axis对象包含两个类型为line的对象。这些物体代表30度，45度。

该图显示了每个波束形成器方向的图。一块地的预期最大增益为30度，另一块为45度。-60度和60度空点是由MVDR波束形成器除到达方向外对所有方向的功率都有抑制作用的基本特性引起的。

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构造一个10元半波长间距的线阵列。选择感兴趣的到达方向为18.5°方位角和10°仰角。计算MVDR波束形成器权值，然后计算3位量化的权值。指定一个传感器空间协方差矩阵，其中包含来自-60°和60°的信号和-10 dB的噪声。

建立了阵列和传感器空间协方差矩阵。

N = 10;D = 0.5;elementPos = (0:N-1)*d;SN = sensorcov(elementPos，[-60 60]，db2pow(-10));

求解有和没有量化的MVDR波束形成器权值。

w = mvdrweights(elementPos，[18.5;10]，SN);wq = mvdrweights(elementPos，[18.5;10]，SN,3);

绘制两个MVDR阵列模式。

Plotangl = -90:90;vv = steervec(elementPos,plotangl);情节(plotangl mag2db (abs (w *)))在情节(plotangl mag2db (abs (wq‘*)))网格在包含(“方位角(度)”) ylabel (“标准化功率(dB)”)传说(“经典的重量”，“量化权重”，“位置”，“西南”）;标题(“量子化与非量子化阵列模式”)举行从

图中包含一个axes对象。标题为Quantized vs Non-quantized Array Patterns的axis对象包含两个类型为line的对象。这些对象表示非量化权重，量化权重。

输入参数

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传感器阵列元素的位置，用1 × -表示N向量，一个2byN矩阵，或者3-byN矩阵。在这个向量或矩阵中，N表示数组的元素个数。每一栏pos表示元素的坐标。如果pos是1 × -吗N向量，那么它表示y直线阵列传感器元件的-坐标。的x而且z-坐标假设为零。当pos是2byN矩阵，它表示(y, z)-平面阵列传感器元件的坐标。假定该数组位于yz飞机。的x-坐标假设为零。当pos是3byN矩阵，那么数组可以有任意形状。传感器的位置与信号波长有关。

例子:[0, 0, 0;0.1、0.4、0.3;1, 1, 1)

数据类型:双

波束形成方向，用1 × -表示米向量或者2-by米矩阵。在这个向量或矩阵中，米表示传入信号的数量。如果盎是2by米矩阵中，每一列指定波束形成方向在方位角和高程中的方向为(阿兹;el)．Angular单位是以度来指定的。方位角必须在-180°到180°之间，仰角必须在-90°到90°之间。方位角是x和波束形成方向向量在xy飞机。当从。角度测量时，这个角是正的x-轴朝向y设在。仰角是波束形成方向矢量与波束形成方向矢量的夹角xy飞机。当测量正数时，它是正的z轴。如果盎是1 × -吗米向量，那么它表示一组方位角，仰角假设为零。

例子:(45; 10)

数据类型:双

传感器空间协方差矩阵指定为N——- - - - - -N，复值矩阵。在这个矩阵中，N表示传感器元件的数量。

例子:(5, 0.1, 0.1, 2)

数据类型:双
复数支持:万博1manbetx是的

用于量化波束形成器或导向矢量权重中的相移的位数，指定为非负整数。值为零表示不执行量化。

例子:5

输出参数

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波束形成器权重返回为复值，N——- - - - - -米矩阵。在这个矩阵中，N表示数组的传感器元素的数量米表示波束形成方向的个数。每一栏wt中指定的波束形成方向盎．

更多关于

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最小方差无失真响应

MVDR波束形成器权重将阵列输出总功率最小化，同时将所需响应方向的增益设置为统一(参见范树)[1]，第442页)。MVDR的权重由

w ＝ 年代 − 1 | v 0 v 0 H 年代 − 1 v 0

在哪里 v 0 是与期望响应方向对应的转向向量。年代为空间协方差矩阵。协方差矩阵由元素数据的方差和传感器元素间数据的协方差组成。协方差包含来自所有传入信号和噪声的贡献。

参考文献

[1] Van Trees, H.L.最佳阵列处理．纽约，纽约州:Wiley-Interscience, 2002。

约翰逊，唐·h·和d·杜德金。阵列信号处理．恩格尔伍德悬崖，新泽西州:普伦蒂斯大厅，1993年。

凡·维恩，B.D.和k.m.巴克利。波束形成:一种通用的空间滤波方法。IEEE ASSP杂志第5卷第2期，第4-24页。

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在R2013a中介绍

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