宽带波束形成
金宝app支持宽带波束形成
通过将复杂指数的传感器乘以适当的相移来实现的波束成形仅适用于窄带信号。在宽带，或宽带，信号，转向载体不是单个频率的函数。宽带处理通常用于麦克风和声学应用。
相控阵系统工具箱™软件提供了传统和自适应宽带波束形成器。它们包括：
看使用麦克风阵列的声波束形成有关使用宽带波束形成的示例以提取噪声中的语音信号。
麦克风ULA阵列时延波束形成
这个例子展示了如何用全向元件的麦克风阵列实现宽带传统时延波束形成。创建一个声波(压力波)啁啾信号。啁啾信号的带宽为1 kHz，在地面以340米/秒的速度传播。
笔记：此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您正在使用较早的版本，请将对该函数的每个调用替换为等价的步句法。例如，更换myobject（x）和步骤(myObject x)。
c = 340;t = linspace（0,1,50e3）';sig = chirp（t，0,1,1000）;
用十个元素ula收集声学啁啾。在50 kHz采样频率下使用空间间隔小于波长的全向量麦克风元素。啁啾是用角度的ula入射的 方位角和 海拔高度。给信号加上随机噪声。
麦克风=分阶段。OmnidirectionalMicrophoneElement (......“FrequencyRange”，[20 20e3]）;array = phased.ula（'元素'麦克风,'numElements'10，......“ElementSpacing”, 0.01);收集器=分阶段。WidebandCollector ('传感器'数组,'采样率'5 e4,......“PropagationSpeed”c“ModulatedInput”，错误的）;sigang = [60; 0];rsig =收集器（sig，sigang）;RSIG = RSIG + 0.1 * RANDN（尺寸（RSIG））;
应用宽带传统的时延波束形成器以改善接收信号的SNR。
Beamformer = Phased.TimedelayBeamFormer（'sensorarray'数组,......'采样率'5 e4,“PropagationSpeed”c'方向', sigang);y = beamformer (rsig);次要情节(2,1,1)情节(t(1:5000),真正的(rsig (1:5e3 5)))轴([0,t(5000), -0.5, 1])标题(在ula的第五个元素的“信号（实际部分））子图（2,1,2）绘图（t（1：5000），真实（y（1：5e3）））轴（[0，t（5000）， - 0.5,1]）标题（'信号（实数）与时滞波束形成')包含('秒'）
宽带波束形成器性能可视化
此示例显示了如何绘制声学麦克风元件的响应和麦克风元素阵列以验证波束形成器的性能。阵列必须在整个带宽中维护可接受的阵列模式。
使用余弦天线元件作为麦克风，创建一个11元件均匀线性阵列（ULA）麦克风。这分阶段。CosineAntennaElementSystem object™非常通用，可以用作麦克风元素，因为它创建或接收标量字段。你需要改变响应频率到可听见范围。另外，要确保PropagationSpeed数组中的参数模式方法设置为空气中的声速。
c = 340;Freq = [1000 2750];fc = 2000;元素个数= 11;麦克风=分阶段。CosineAntennaElement(“FrequencyRange”、频率);array = phased.ula（'numElements'，numes，......“ElementSpacing”, 0.5 * c / fc,'元素'，麦克风）;
在一组频率上绘制麦克风元件的响应模式。
plotfreq = linspace（min（freq），max（频率），15）;图案（麦克风，PlotFreq，[ - 180：180]，0，'坐标系'那'矩形的'那......“PlotStyle”那'瀑布'那'类型'那'powerdb'）
该曲线表明，元素图案在整个带宽上是恒定的。
在相同的频率集中绘制11元件阵列的响应模式。
模式（阵列，PlotFreq，[ - 180：180]，0，'坐标系'那'矩形的'那......“PlotStyle”那'瀑布'那'类型'那'powerdb'那“PropagationSpeed”c)
这张图表明，单元图主瓣随频率减小。
将子带相位移波束形成器应用于阵列。感兴趣的方向是30°方位角和0°高度。有8个子带。
方向= (30;0);numbands = 8;beamformer =分阶段。SubbandPhaseShiftBeamformer ('sensorarray'数组,......'方向'，方向，......“OperatingFrequency”足球俱乐部,“PropagationSpeed”c......'采样率'1 e3,......'progeSoutputport'，真的，'subbandsoutputport'，真的，......'numsubbands', numbands);rx = 1 (numbands元素个数);[y, w, centerfreqs] = beamformer (rx);
利用波束形成器的权重和中心频率绘制阵列的响应模式。
模式(数组,centerfreqs。”[180:180],0,'重量'w,'坐标系'那'矩形的'那......“PlotStyle”那'瀑布'那'类型'那'powerdb'那“PropagationSpeed”c)
上图显示了每个子带的中心频率的波束成形图案。
在二维中绘制三个频率的响应模式。
centerfreqs = fftshift (centerfreqs);w = fftshift (w、2);idx =(1、5、8);模式(数组,centerfreqs (idx)。[180:180],0,'重量'，w（：，idx），'坐标系'那'矩形的'那......“PlotStyle”那'覆盖'那'类型'那'powerdb'那“PropagationSpeed”，c）传奇（“位置”那'南'）
该曲线表明，主光束方向保持恒定，而波束宽度随频率减小。
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