Адаптивный перемещенный компенсатор импульса антенны центра фазы
Когда использовать адаптивный импульсный компенсатор DPCA
Рассмотрите бортовую радиолокационную систему, которая должна подавить помеху, возвращается и возможно интерференция передатчика помех. При любом из следующих условий вы можете выбрать адаптивный DPCA (ADPCA) импульсный компенсатор для подавления этих эффектов.
Затор и другие эффекты взаимодействия является существенным. Импульсный компенсатор DPCA восприимчив к интерференции, потому что импульсный компенсатор DPCA не использует полученные данные.
Алгоритм демонстрационной матричной инверсии (SMI) является неподходящим из-за вычислительного расхода или быстро изменяющей среды.
Объект phased.ADPCAPulseCanceller реализует импульсный компенсатор ADPCA. Этот импульсный компенсатор использует данные, полученные от двух последовательных импульсов, чтобы оценить пространственно-временную интерференционную ковариационную матрицу. В частности, объект позволяет вам задать:
Количество учебных ячеек. Алгоритм использует учебные ячейки, чтобы оценить интерференцию. В целом большее число учебных ячеек приводит к лучшей оценке интерференции.
Количество защитных ячеек близко к целевым ячейкам. Алгоритм распознает, что защитные ячейки, чтобы предотвратить цель возвращаются из загрязнения оценки интерференции.
Адаптивный импульсный компенсатор DPCA, чтобы отклонить помеху и интерференцию
Этот пример реализует адаптивный импульсный компенсатор DPCA для помехи и интерференционного отклонения. Сценарий идентичен тому в Импульсном Компенсаторе DPCA, чтобы Отклонить Помеху за исключением того, что стационарный широкополосный заградительный передатчик помех добавляется в (3.5e3,1e3,0). Передатчик помех имеет эффективную излучаемую мощность 1 кВт.
Чтобы повторить сценарий для удобства, бортовая радарная платформа является ULA с шестью элементами, действующим на уровне 4 ГГц. Элементы массива расположены с интервалами в половине длины волны несущей частоты на 4 ГГц. Радар испускает десять меандров двух μs длительности с PRF 5 кГц. Платформа проходит ось массивов со скоростью, равной половине продукта интервала элемента и PRF. Отмена импульса ADPCA применима потому что где
указывает на скорость платформы
представляет импульсный интервал повторения
указывает на межэлементный интервал массива
Цель имеет неколебание RCS 1 квадратного метра и перемещается с постоянным вектором скорости (15,15,0).
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).
PRF = 5e3; fc = 4e9; fs = 1e6; c = physconst('LightSpeed'); antenna = phased.IsotropicAntennaElement... ('FrequencyRange',[8e8 5e9],'BackBaffled',true); lambda = c/fc; array = phased.ULA(6,'Element',antenna,'ElementSpacing',lambda/2); waveform = phased.RectangularWaveform('PulseWidth', 2e-6,... 'PRF',PRF,'SampleRate',fs,'NumPulses',1); radiator = phased.Radiator('Sensor',array,... 'PropagationSpeed',c,... 'OperatingFrequency',fc); collector = phased.Collector('Sensor',array,... 'PropagationSpeed',c,... 'OperatingFrequency',fc); vy = (array.ElementSpacing * PRF)/2; transmitterplatform = phased.Platform('InitialPosition',[0;0;3e3],... 'Velocity',[0;vy;0]); clutter = phased.ConstantGammaClutter('Sensor',array,... 'PropagationSpeed',radiator.PropagationSpeed,... 'OperatingFrequency',radiator.OperatingFrequency,... 'SampleRate',fs,... 'TransmitSignalInputPort',true,... 'PRF',PRF,... 'Gamma',surfacegamma('woods',radiator.OperatingFrequency),... 'EarthModel','Flat',... 'BroadsideDepressionAngle',0,... 'MaximumRange',radiator.PropagationSpeed/(2*PRF),... 'PlatformHeight',transmitterplatform.InitialPosition(3),... 'PlatformSpeed',norm(transmitterplatform.Velocity),... 'PlatformDirection',[90;0]); target = phased.RadarTarget('MeanRCS',1,... 'Model','Nonfluctuating','OperatingFrequency',fc); targetplatform = phased.Platform('InitialPosition',[5e3; 5e3; 0],... 'Velocity',[15;15;0]); jammer = phased.BarrageJammer('ERP',1e3,'SamplesPerFrame',200); jammerplatform = phased.Platform(... 'InitialPosition',[3.5e3; 1e3; 0],'Velocity',[0;0;0]); channel = phased.FreeSpace('OperatingFrequency',fc,... 'TwoWayPropagation',false,'SampleRate',fs); receiver = phased.ReceiverPreamp('NoiseFigure',0,... 'EnableInputPort',true,'SampleRate',fs,'Gain',40); transmitter = phased.Transmitter('PeakPower',1e4,... 'InUseOutputPort',true,'Gain',40);
Распространите эти десять меандров к цели и назад и соберите ответы в массиве. Вычислите эхо помехи с помощью постоянной гамма модели с гамма значением, соответствующим лесистому ландшафту. Кроме того, распространите создающий затор сигнал от местоположения передатчика помех до бортового ULA.
NumPulses = 10; wav = waveform(); M = fs/PRF; N = array.NumElements; rxsig = zeros(M,N,NumPulses); csig = zeros(M,N,NumPulses); jsig = zeros(M,N,NumPulses); fasttime = unigrid(0,1/fs,1/PRF,'[)'); rangebins = (c * fasttime)/2; clutter.SeedSource = 'Property'; clutter.Seed = 40543; jammer.SeedSource = 'Property'; jammer.Seed = 96703; receiver.SeedSource = 'Property'; receiver.Seed = 56113; jamloc = jammerplatform.InitialPosition; for n = 1:NumPulses [txloc,txvel] = transmitterplatform(1/PRF); % move transmitter [tgtloc,tgtvel] = targetplatform(1/PRF); % move target [~,tgtang] = rangeangle(tgtloc,txloc); % get angle to target [txsig,txstatus] = transmitter(wav); % transmit pulse csig(:,:,n) = clutter(txsig(abs(txsig)>0)); % collect clutter txsig = radiator(txsig,tgtang); % radiate pulse txsig = channel(txsig,txloc,tgtloc,... txvel,tgtvel); % propagate pulse to target txsig = target(txsig); % reflect off target txsig = channel(txsig,tgtloc,txloc,... tgtvel,txvel); % propagate to array rxsig(:,:,n) = collector(txsig,tgtang); % collect pulse jamsig = jammer(); % generate jammer signal [~,jamang] = rangeangle(jamloc,txloc); % angle from jammer to transmitter jamsig = channel(jamsig,jamloc,txloc,... [0;0;0],txvel); % propagate jammer signal jsig(:,:,n) = collector(jamsig,jamang); % collect jammer signal rxsig(:,:,n) = receiver(... rxsig(:,:,n) + csig(:,:,n) + jsig(:,:,n),... ~txstatus); % receive pulse plus clutter return plus jammer signal end
Определите целевой диапазон, логический элемент области значений и двухсторонний эффект Доплера.
sp = radialspeed(tgtloc, targetplatform.Velocity, ... txloc, transmitterplatform.Velocity); tgtdoppler = 2*speed2dop(sp,lambda); tgtLocation = global2localcoord(tgtloc,'rs',txloc); tgtazang = tgtLocation(1); tgtelang = tgtLocation(2); tgtrng = tgtLocation(3); tgtcell = val2ind(tgtrng,c/(2*fs));
Обработайте ответы массивов с помощью неадаптивного импульсного компенсатора DPCA. Для этого создайте объект DPCA и примените его к полученным сигналам.
canceller = phased.DPCACanceller('SensorArray',array,'PRF',PRF,... 'PropagationSpeed',c,... 'OperatingFrequency',fc,... 'Direction',[0;0],'Doppler',tgtdoppler,... 'WeightsOutputPort',true); [y,w] = canceller(rxsig,tgtcell);
Постройте результат DPCA с целевым диапазоном, отмеченным вертикальной пунктирной линией. Заметьте, как присутствие интерференционного сигнала затенило цель.
plot([tgtrng/1e3,tgtrng/1e3],[0 7e-2],'-.',rangebins/1e3,abs(y)) axis tight xlabel('Range (km)') ylabel('Magnitude') title('DPCA Canceller Output with Jamming')
Примените адаптивный импульсный компенсатор DPCA. Используйте 100 учебных ячеек и 4 защитных ячейки, два на каждой стороне логического элемента целевого диапазона.
canceller = phased.ADPCACanceller('SensorArray',array,'PRF',PRF,... 'PropagationSpeed',c,... 'OperatingFrequency',fc,... 'Direction',[0;0],'Doppler',tgtdoppler,... 'WeightsOutputPort',true,'NumGuardCells',4,... 'NumTrainingCells',100); [y_adpca,w_adpca] = canceller(rxsig,tgtcell);
Постройте результат с целевым диапазоном, отмеченным вертикальной пунктирной линией. Заметьте, как адаптивный импульсный компенсатор DPCA позволяет вам обнаружить цель в присутствии создающего затор сигнала.
plot([tgtrng/1e3,tgtrng/1e3],[0 4e-7],'-.',rangebins/1e3,abs(y_adpca)) axis tight title('ADPCA Canceller Output with Jamming') xlabel('Range (km)') ylabel('Magnitude')
Исследуйте ответ углового Доплера. Заметьте присутствие гребня помехи в плоскости углового Доплера и пустом указателе под поперечным углом передатчика помех для всех Доплеровских частот.
angdopplerersponse = phased.AngleDopplerResponse('SensorArray',array,... 'OperatingFrequency',fc,... 'PropagationSpeed',c,... 'PRF',PRF,'ElevationAngle',tgtelang); plotResponse(angdopplerersponse,w_adpca) title('Angle-Doppler Response with ADPCA Pulse Cancellation') text(az2broadside(jamang(1),jamang(2)) + 10,... 0,'\leftarrow Interference Null')
