шаг

Системный объект: поэтапный. WidebandFreeSpace
Пакет: поэтапный

Распространите широкополосный сигнал от точки до точки с помощью модели канала свободного пространства

расширьте все на странице

Синтаксис

prop_sig = step(sWBFS,sig,origin_pos,dest_pos,origin_vel,dest_vel)

Описание

Примечание

При запуске в R2016b, 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.

prop_sig = step(sWBFS,sig,origin_pos,dest_pos,origin_vel,dest_vel) возвращает получившийся сигнал, prop_sig, когда широкополосный sig сигнала распространяет через канал свободного пространства от положения origin_pos до положения dest_pos. Любой аргументы origin_pos или dest_pos могут задать больше чем одну точку, но вы не можете задать обоих как имеющий несколько точек. Скорость источника сигнала задана в origin_vel, и скорость места назначения сигнала задана в dest_vel. Размерности origin_vel и dest_vel должны согласиться с размерностями origin_pos и dest_pos, соответственно.

Электромагнитные поля, распространенные через канал свободного пространства, могут быть поляризованы или не поляризованы. Для неполяризованных полей, таких как акустические поля, поле сигнала распространения, sig, является вектором или матрицей. Когда поля поляризованы, sig является массивом struct. Каждый элемент структуры представляет сигнал вектора электрического поля.

Примечание

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.

Входные параметры

развернуть все

Широкополосный распространитель свободного пространства, заданный как Системный объект.

Пример: phased.WidebandFreeSpace

  • Широкополосный неполяризованный сигнал, заданный как M-by-N матрица с комплексным знаком. Каждый столбец содержит сигнал, распространенный вдоль одного из путей свободного пространства.

  • Широкополосный поляризованный сигнал, заданный как 1 N массивом struct, содержащим поля с комплексным знаком. Каждый элемент struct содержит M-by-1 вектор-столбец компонентов электромагнитного поля (sig.X,sig.Y,sig.Z), представляющий поляризованное распространение сигнала вдоль одного из путей свободного пространства.

Количество M является количеством выборок сигнала и N, является количеством каналов свободного пространства. Каждый канал соответствует целевой источником паре.

Размер первой размерности входной матрицы может отличаться, чтобы моделировать изменяющуюся длину сигнала. Изменение размера может произойти, например, в случае импульсной формы волны с переменной импульсной частотой повторения.

Для поляризованных полей каждый элемент struct содержит три M-by-1 вектор-столбцы с комплексным знаком, sig.X, sig.Y и sig.Z. Эти векторы представляют x, y и z Декартовы компоненты поляризованного сигнала.

Размер первой размерности матричных полей в struct может отличаться, чтобы моделировать изменяющуюся длину сигнала, такую как импульсная форма волны с переменной импульсной частотой повторения.

Пример: [1,1;j,1;0.5,0]

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Источник сигнала или сигналов, заданных как вектор-столбец с действительным знаком 3 на 1 или 3 N матрицей с действительным знаком. Модули положения исчисляются в метрах. Количество N является количеством каналов свободного пространства. Если origin_pos является вектор-столбцом, он принимает форму [x;y;z]. Если origin_pos является матрицей, каждый столбец задает различный источник сигнала и имеет форму [x;y;z].

Вы не можете задать и origin_pos и dest_pos как матрицы. По крайней мере один должен быть вектор-столбцом 3 на 1.

Пример: [1000;100;500]

Типы данных: double

Место назначения сигнала или сигналов, заданных как вектор-столбец с действительным знаком 3 на 1 или 3 N матрицей с действительным знаком. Модули положения исчисляются в метрах. Количество N является количеством каналов свободного пространства. Если dest_pos является вектор-столбцом 3 на 1, он принимает форму [x;y;z]. Если dest_pos является матрицей, каждый столбец задает различное место назначения сигнала и принимает форму [x;y;z].

Вы не можете задать и origin_pos и dest_pos как матрицы. По крайней мере один должен быть вектор-столбцом 3 на 1.

Пример: [0;0;0]

Типы данных: double

Скорость источника сигнала, заданного как вектор-столбец 3 на 1 с действительным знаком или 3 с действительным знаком N матрицей. Скоростные единицы исчисляются в метрах в секунду. Размерность origin_vel должна совпадать с размерностью origin_pos. Если origin_vel является вектор-столбцом, он принимает форму [Vx;Vy;Vz]. Если origin_vel является 3 N матрицей, каждый столбец задает различную скорость источника и имеет форму [Vx;Vy;Vz].

Пример: [10;0;5]

Типы данных: double

Скорость мест назначения сигнала, заданных как вектор-столбец 3 на 1 или 3 N матрицей. Скоростные единицы исчисляются в метрах в секунду. Размерность dest_vel должна совпадать с размерностью dest_pos. Если dest_vel является вектор-столбцом, он принимает форму [Vx;Vy;Vz]. Если dest_vel является 3 N матрицей, каждый столбец задает различную целевую скорость и имеет форму [Vx;Vy;Vz].

Пример: [0;0;0]

Типы данных: double

Выходные аргументы

развернуть все

  • Широкополосный неполяризованный сигнал, заданный как M-by-N матрица с комплексным знаком. Каждый столбец содержит сигнал, распространенный вдоль одного из путей свободного пространства.

  • Широкополосный поляризованный сигнал, заданный как 1 N массивом struct, содержащим поля с комплексным знаком. Каждый элемент struct содержит M-by-1 вектор-столбец компонентов электромагнитного поля (sig.X,sig.Y,sig.Z), представляющий поляризованное распространение сигнала вдоль одного из путей свободного пространства.

Вывод prop_sig содержит выборки сигнала, прибывающие к месту назначения сигнала в течение текущего периода времени step. Каждый раз, когда это занимает больше времени, чем кадр текущего времени у сигнала распространить от источника до места назначения, вывод не может содержать весь вклад от входа. Следующий вызов step возвратит больше распространенного сигнала.

Примеры

развернуть все

Скрипт Open Live Script

Распространите широкополосный сигнал с тремя тонами в подводном слуховом аппарате с постоянной скоростью распространения. Можно смоделировать эту среду как свободное пространство. Центральная частота составляет 100 кГц, и частоты трех тонов составляют 75 кГц, 100 кГц и 125 кГц, соответственно. Постройте спектр исходного сигнала и распространенного сигнала наблюдать эффект Доплера. Частота дискретизации составляет 100 кГц.

Примечание: Этот пример запускается только в R2016b или позже. Если вы используете более ранний релиз, заменяете каждый вызов функции с эквивалентным синтаксисом step. Например, замените myObject(x) на step(myObject,x).

c = 1500;
fc = 100e3;
fs = 100e3;
relfreqs = [-25000,0,25000];

Настройте стационарный радар и перемещающий цель и вычислите ожидаемого Доплера.

rpos = [0;0;0];
rvel = [0;0;0];
tpos = [30/fs*c; 0;0];
tvel = [45;0;0];
dop = -tvel(1)./(c./(relfreqs + fc));

Создайте сигнал и распространите сигнал к движущейся цели.

t = (0:199)/fs;
x = sum(exp(1i*2*pi*t.'*relfreqs),2);
channel = phased.WidebandFreeSpace(...
    'PropagationSpeed',c,...
    'OperatingFrequency',fc,...
    'SampleRate',fs);
y = channel(x,rpos,tpos,rvel,tvel);

Постройте спектры исходного сигнала и переключенного Доплерами сигнала.

periodogram([x y],rectwin(size(x,1)),1024,fs,'centered')
ylim([-150 0])
legend('original','propagated');

Для этого широкополосного сигнала вы видите, что значение эффекта Доплера увеличивается с частотой. Напротив, для узкополосных сигналов эффект Доплера принят постоянный по полосе.

Ссылки

[1] Proakis, J. Цифровая связь. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2001.

[2] Skolnik, M. Введение в радиолокационные системы. 3-й Эд. Нью-Йорк: McGraw-Hill

[3] Саакян, A. Основные принципы распространения радиоволны. Норвуд, MA: дом Artech, 2011.

[4] Balanis, C. Усовершенствованный технический электромагнетизм. Нью-Йорк: Wiley & Sons, 1989.

[5] Rappaport, T. Радиосвязи: принципы и практика. 2-й Эд. Нью-Йорк: Prentice Hall, 2002.

Смотрите также

|

Введенный в R2015b

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