поэтапный. BackscatterSonarTarget

Целевое обратное рассеяние гидролокатора

расширьте все на странице

Описание

Система phased.BackscatterSonarTarget object™ моделирует backscattering сигнала от подводной или поверхностной цели. Обратное рассеяние является особым случаем целевого рассеивания гидролокатора, когда инцидент и отраженные углы являются тем же самым. Этот тип рассеивания применяется к моностатическим настройкам гидролокатора. Целевая сила (TS) гидролокатора определяет ответ обратного рассеяния цели к входящему сигналу. Этот объект позволяет вам задать зависимую углом целевую модель силы гидролокатора, которая покрывает область значений инцидентных углов.

Объект позволяет вам задать целевую силу как массив значений в дискретном азимуте и точках повышения. Объект интерполирует значения для инцидентных углов между точками массивов.

Можно использовать одну из четырех моделей Swerling, чтобы сгенерировать случайные колебания целевой силы. Выберите модель колебания использование свойства Model. Затем используйте свойства SeedSource и Seed управлять колебаниями.

Смоделировать backscattered отразило сигнал гидролокатора:

  1. Задайте и настройте свою цель гидролокатора. Можно установить свойства Системного объекта phased.BackscatterSonarTarget во время создания или оставить их их значениям по умолчанию. Смотрите Конструкцию. Некоторые свойства, которые вы устанавливаете во время создания, могут быть изменены позже. Эти свойства являются настраиваемыми.

  2. Чтобы вычислить отраженный сигнал, вызовите метод step phased.BackscatterSonarTarget. Вывод метода зависит от свойств Системного объекта phased.BackscatterSonarTarget. Можно изменить настраиваемые свойства в любое время.

Примечание

Вместо того, чтобы использовать метод step, чтобы выполнить операцию, заданную Системным объектом, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.

Конструкция

target = phased.BackscatterSonarTarget создает целевой Системный объект гидролокатора обратного рассеяния, target.

target = phased.BackscatterSonarTarget(Name,Value) создает целевой Системный объект гидролокатора обратного рассеяния, target, с каждым заданным набором свойства Name к заданному Value. Можно задать дополнительное имя и аргументы пары значения в любом порядке как (Name1,Value1..., NameN,ValueN).

Свойства

развернуть все

Целевые углы азимута силы, заданные как 1 с действительным знаком P вектором - строкой или P-by-1 вектор-столбец. Эти углы задают координаты азимута каждого столбца матрицы, заданной свойством TSPattern. P должен быть больше, чем два. Угловые модули в градусах.

Пример: [-45:0.1:45]

Типы данных: double

Целевые углы повышения силы, заданные как 1 с действительным знаком Q вектором - строкой или Q-by-1 вектор-столбец. Эти углы задают координаты повышения каждой строки матрицы, заданной свойством TSPattern. Q должен быть больше, чем два. Угловые модули в градусах.

Пример: [-30:0.1:30]

Типы данных: double

Шаблон целевой силы (TS) гидролокатора, заданный как Q с действительным знаком-by-P матрица или Q-by-P-by-M массив. Q является длиной вектора в свойстве ElevationAngles. P является длиной вектора в свойстве AzimuthAngles. M является количеством целевых шаблонов. Количество шаблонов соответствует количеству сигналов, переданных в метод step. Можно, однако, использовать один шаблон, чтобы смоделировать несколько сигналов, отражающихся от единой цели. Модули шаблона являются дБ.

Можно также задать шаблон как функцию только азимута для одного повышения. В этом случае задайте шаблон или как 1 P вектором или как M-by-P матрица. Каждая строка является отдельным шаблоном.

Пример: [1,2;3,4]

Типы данных: double

Целевая модель колебания, заданная как 'Nonfluctuating', 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3' или 'Swerling4'. Если вы устанавливаете это свойство на значение кроме 'Nonfluctuating', используйте входной параметр update при вызове метода step.

Пример: 'Swerling3'

Типы данных: char

Отберите источник генератора случайных чисел для модели колебания TS, заданной как 'Auto' или 'Property'. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Auto', Системный объект генерирует случайные числа с помощью генератора случайных чисел MATLAB® по умолчанию. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Property', вы задаете seed генератора случайных чисел с помощью свойства Seed. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете свойство Model to'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3' или 'Swerling 4'. Когда вы используете этот объект с программным обеспечением Parallel Computing Toolbox™, вы устанавливаете это свойство на 'Auto'.

Пример: 'Property'

Типы данных: char

Seed генератора случайных чисел, заданный как неотрицательное целое число меньше чем 232.

Пример: 32301

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите свойство SeedSource на 'Property'.

Типы данных: double

Методы

сбросСбросьте состояния Системного объекта
шагОбратное рассеяние входящий сигнал гидролокатора
Характерный для всех системных объектов
release

Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

развернуть все

Скрипт Open Live Script

Вычислите отраженный сигнал гидролокатора от не колеблющейся цели точки с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дб. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение для шаблона TS цели. Действительные шаблоны TS более сложны. Шаблон TS покрывает область значений углов от 10 ° до 30 ° в азимуте и от 5 ° до 15 ° в повышении. TS достигает максимума в азимуте на 20 ° и повышении на 10 °. Примите, что гидролокатор, рабочая частота составляет 10 кГц и что сигнал является синусоидой на уровне 9 500 кГц.

Создайте и постройте шаблон TS.

azmax = 20.0;
elmax = 10.0;
azpatangs = [10.0:0.1:35.0];
elpatangs = [5.0:0.1:15.0];
tspattern = 10.0*cosd(4*(elpatangs - elmax))'*cosd(4*(azpatangs - azmax));
tspatterndb = 10*log10(tspattern);
imagesc(azpatangs,elpatangs,tspatterndb)
colorbar
axis image
axis tight
title('TS')
xlabel('Azimuth (deg)')
ylabel('Elevation (deg)')

Сгенерируйте и постройте 50 выборок сигнала гидролокатора.

freq = 9.5e3;
fs = 100*freq;
nsamp = 500;
t = [0:(nsamp-1)]'/fs;
sig = sin(2*pi*freq*t);
plot(t*1e6,sig)
xlabel('Time (\mu seconds)')
ylabel('Signal Amplitude')
grid

Создайте Систему phased.BackscatterSonarTarget object™.

target = phased.BackscatterSonarTarget('Model','Nonfluctuating', ...
    'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs, ...
    'TSPattern',tspattern);

Для последовательности различных углов инцидента азимута (под постоянным углом повышения), постройте максимальную рассеянную амплитуду сигнала.

az0 = 13.0;
el = 10.0;
naz = 20;
az = az0 + [0:1:20];
naz = length(az);
ss = zeros(1,naz);
for k = 1:naz
    y = target(sig,[az(k);el]);
    ss(k) = max(abs(y));
end
plot(az,ss,'o')
xlabel('Azimuth (deg)')
ylabel('Backscattered Signal Amplitude')
grid

Скрипт Open Live Script

Вычислите отраженный сигнал гидролокатора от Swerling2, колеблющегося цель точки с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дб. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение для шаблона TS цели. Действительные шаблоны TS более сложны. Шаблон TS покрывает область значений углов от 10°to 30 ° в азимуте и от 5 ° ro 15 ° в повышении. TS достигает максимума в азимуте на 20 ° и повышении на 10 °. Примите, что гидролокатор, рабочая частота составляет 10 кГц и что сигнал является синусоидой на уровне 9 500 кГц.

Создайте и постройте шаблон TS.

azmax = 20.0;
elmax = 10.0;
azpatangs = [10.0:0.1:35.0];
elpatangs = [5.0:0.1:15.0];
tspattern = 10.0*cosd(4*(elpatangs - elmax))'*cosd(4*(azpatangs - azmax));
tspatterndb = 10*log10(tspattern);
imagesc(azpatangs,elpatangs,tspatterndb)
colorbar
axis image
axis tight
title('TS')
xlabel('Azimuth (deg)')
ylabel('Elevation (deg)')

Сгенерируйте сигнал гидролокатора.

freq = 9.5e3;
fs = 10*freq;
nsamp = 50;
t = [0:(nsamp-1)]'/fs;
sig = sin(2*pi*freq*t);

Создайте Систему phased.BackscatterSonarTarget object™.

target = phased.BackscatterSonarTarget('Model','Nonfluctuating',...
    'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs,...
    'TSPattern',tspattern,'Model','Swerling2');

Вычислите и постройте колеблющуюся амплитуду сигнала для 20 временных шагов.

az = 20.0;
el = 10.0;
nsteps = 20;
ss = zeros(1,nsteps);
for k = 1:nsteps
    y = target(sig,[az;el],true);
    ss(k) = max(abs(y));
end
plot([0:(nsteps-1)]*1000/fs,ss,'o')
xlabel('Time (msec)')
ylabel('Backscattered Signal Amplitude')
grid

Больше о

развернуть все

Ссылки

[1] Urick, R.J. Принципы подводного звукового, 3-го выпуска. Нью-Йорк: Peninsula Publishing, 1996.

[2] Шерман, C.S. и преобразователи J.Butler и массивы для подводного звука. Нью-Йорк: Спрингер, 2007.

Расширенные возможности

Смотрите также

Системные объекты

Темы

Введенный в R2017a

Документация Phased Array System Toolbox
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте