Системный объект: поэтапный. WidebandBackscatterRadarTarget
Пакет: поэтапный
Обратное рассеяние широкополосный сигнал от радарной цели
refl_sig = step(target,sig,ang)refl_sig = step(target,sig,ang,update)refl_sig = step(target,sig,ang,laxes)refl_sig = step(target,sig,ang,laxes,update)Также вместо того, чтобы использовать метод step, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.
refl_sig = step(target,sig,ang)refl_sig, инцидента неполяризованный сигнал, sig. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете свойство EnablePolarization на false и свойство Model к 'Nonfluctuating'. В этом случае значения, заданные в свойстве RCSPattern, используются, чтобы вычислить значения RCS для инцидента и отраженных направлений, ang.
refl_sig = step(target,sig,ang,update)update использования, чтобы управлять, обновить ли значения RCS. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете свойство EnablePolarization на false и свойство Model к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3' или 'Swerling4'. Если update является true, новое значение RCS сгенерировано. Если update является false, предыдущее значение RCS используется.
refl_sig = step(target,sig,ang,laxes)refl_sig, инцидента поляризованный сигнал, sig. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization на true и свойство Model к 'Nonfluctuating'. Значения, заданные в ShhPattern, SvvPattern и свойствах ShvPattern, используются, чтобы вычислить матрицы обратного рассеяния для инцидентных направлений, ang. Аргумент laxes указывает, что система локальной координаты раньше задавала горизонтальные и вертикальные компоненты поляризации.
refl_sig = step(target,sig,ang,laxes,update)update, чтобы управлять, обновить ли рассеивающиеся матричные значения. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете свойство EnablePolarization на true и свойство Model к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3' или 'Swerling4'. Если update является true, новое значение RCS сгенерировано. Если update является false, предыдущее значение RCS используется.
Объект выполняет инициализацию в первый раз, когда объект выполняется. Эта инициализация блокирует ненастраиваемые свойства (MATLAB) и входные спецификации, такие как размерности, сложность и тип данных входных данных. Если вы изменяете ненастраиваемое свойство или входную спецификацию, Системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить ненастраиваемые свойства или входные параметры, необходимо сначала вызвать метод release, чтобы разблокировать объект.
Вычислите отраженный радарный сигнал от не колеблющейся цели точки, имеющей пиковый RCS 10.0 m^2. Используйте простой целевой шаблон RCS в иллюстративных целях. Действительные шаблоны RCS более сложны. Шаблон RCS покрывает область значений углов от 10��30� в азимуте и 5��15� в повышении. RCS достигает максимума в 20� азимут и 10� повышение. RCS также имеет зависимость частоты и задан на 5 частотах в пропускной способности сигнала. Примите, что радар, рабочая частота составляет 100 МГц и что сигнал является линейной формой волны FM, имеющей пропускную способность на 20 МГц.
Создайте и постройте широкополосный сигнал.
c = physconst('LightSpeed'); fs = 50e6; pw = 20e-6; PRF = 1/(2*pw); fc = 100e6; bw = 20e6; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs,'PulseWidth',pw, ... 'PRF',PRF,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',bw, ... 'SweepDirection','Down','Envelope','Rectangular','SweepInterval', ... 'Symmetric'); wav = waveform(); n = size(wav,1); plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(wav),'b') xlabel('Time (\mu s)') ylabel('Waveform Magnitude') grid
Создайте шаблон RCS на пяти различных частотах в пропускной способности сигнала с помощью упрощенной зависимости частоты. Зависимость частоты является единицей на рабочей частоте и уменьшается вне той частоты. Реалистические зависимости от частоты более сложны. Постройте шаблон RCS для одной из частот.
fvec = fc + [-fs/2,-fs/4,0,fs/4,fs/2]; fdep = cos(3*(1 - fvec/fc)); azmax = 20.0; elmax = 10.0; azpattern = [10.0:0.5:30.0]; elpattern = [5.0:0.5:15.0]; rcspattern0 = 10.0*cosd(4*(elpattern - elmax))'*cosd(4*(azpattern - azmax)); for k = 1:5 rcspattern(:,:,k) = rcspattern0*fdep(k); end imagesc(azpattern,elpattern,abs(rcspattern(:,:,1))) axis image axis tight title('RCS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)')
Создайте Систему phased.WidebandBackscatterRadarTarget object�.
target = phased.WidebandBackscatterRadarTarget('Model','Nonfluctuating', ... 'AzimuthAngles',azpattern,'ElevationAngles',elpattern,... 'RCSPattern',rcspattern,'OperatingFrequency',fc,'NumSubbands',32, ... 'FrequencyVector',fvec);
Для последовательности инцидентных углов азимута при постоянном повышении найдите и постройте отраженную амплитуду сигнала.
az0 = 13.0; el = 10.0; az = az0 + [0:2:20]; naz = length(az); magsig = zeros(1,naz); for k = 1:naz y = target(wav,[az(k);el]); magsig(k) = max(abs(y)); end plot(az,magsig,'r.') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Scattered Signal Amplitude') grid
Вычислите отраженный радарный сигнал от Swerling 4, колеблющегося цель точки с пиковым RCS 0.1 m^2. Используйте простой целевой шаблон RCS в иллюстративных целях. Действительные шаблоны RCS более сложны. Шаблон RCS покрывает область значений углов от 10��30� в азимуте и 5��15� в повышении. RCS достигает максимума в 20� азимут и 10� повышение в значении 0.1 m^2. RCS также имеет зависимость частоты и задан на пяти частотах в пропускной способности сигнала. Примите, что радар, рабочая частота составляет 100 МГц и что сигнал является линейной формой волны FM с пропускной способностью на 20 МГц. Частота дискретизации составляет 50 МГц.
Создайте и постройте широкополосный сигнал.
c = physconst('LightSpeed'); fs = 50e6; pw = 20e-6; PRF = 1/(2*pw); fc = 100.0e6; bw = 20.0e6; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs,'PulseWidth',pw, ... 'PRF',PRF,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',bw, ... 'SweepDirection','Down','Envelope','Rectangular','SweepInterval', ... 'Symmetric'); wav = waveform();
Создайте шаблон RCS на пяти различных частотах в пропускной способности сигнала с помощью простой зависимости частоты. Зависимость частоты разработана, чтобы быть единицей на рабочей частоте и уменьшиться вне той полосы. Реалистические зависимости от частоты более сложны.
fvec = fc + [-fs/2,-fs/4,0,fs/4,fs/2]; fdep = cos(3*(1 - fvec/fc)); azmax = 20.0; elmax = 10.0; azangs = [10.0:0.5:30.0]; elangs = [5.0:0.5:15.0]; rcspattern0 = 0.1*(cosd((elangs - elmax))'*cosd((azangs - azmax))).^2; for k = 1:5 rcspattern(:,:,k) = rcspattern0*fdep(k); end imagesc(azangs,elangs,abs(rcspattern(:,:,5))) axis image axis xy axis tight title('RCS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)') colorbar
Создайте Систему phased.WidebandBackscatterRadarTarget object�.
target = phased.WidebandBackscatterRadarTarget('Model','Swerling4', ... 'SeedSource','Property','Seed',100213,'AzimuthAngles',azangs, ... 'ElevationAngles',elangs,'RCSPattern',rcspattern, ... 'OperatingFrequency',fc,'NumSubbands',32,'FrequencyVector',fvec);
Найдите и постройте 100 выборок инцидентного сигнала и двух последовательных отраженных сигналов в 10� азимут и 10� повышение. Обновите RCS при каждом выполнении Системы object�.
az = 10.0; el = 10.0; refl_wav1 = target(wav,[az;el],true); refl_wav2 = target(wav,[az;el],true); n = 100; plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(wav(1:n))) hold on plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(refl_wav1(1:n)),'.') plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(refl_wav2(1:n)),'.') hold off legend('Incident Signal','First Backscattered Signal','Second Backscattered Signal') xlabel('Time (\mu s)') ylabel('Waveform Magnitude') title('Swerling 4 RCS')
