rangeangle

Область значений и угловое вычисление

Описание

Функциональный rangeangle определяет длину пути распространения и направление контура сигнала от исходной точки, или набор источника указывает на контрольную точку. Функция поддерживает две модели распространения – модель свободного пространства и модель 2D луча. Модель свободного пространства является одним путем угла обзора от исходной точки до контрольной точки. 2D луч многопутевая модель генерирует два пути. Первый путь следует за путем свободного пространства. Второй путь является отраженным путем от граничной плоскости в z = 0. Направления контура заданы или относительно глобальной системы координат в контрольной точке или относительно системы локальной координаты в контрольной точке. Расстояния и углы в контрольной точке не зависят, на которое направление сигнал перемещается вдоль пути.

пример

[rng,ang] = rangeangle(pos) возвращает длину пути распространения, rng, и направляющие углы, ang, из пути прохождения сигнала от исходной точки или набора исходных точек, pos, до начала координат глобальной системы координат. Направляющие углы являются азимутом и вертикальным изменением относительно осей глобальной координаты в начале координат. Сигналы следуют за путем угла обзора от исходной точки до начала координат. Путь угла обзора соответствует геометрической прямой линии между точками.

пример

[rng,ang] = rangeangle(pos,refpos) также задает контрольную точку или набор контрольных точек, refposrng теперь содержит длину пути распространения от исходных точек до контрольных точек. Направляющие углы являются азимутом и вертикальным изменением относительно осей глобальной координаты в контрольных точках. Можно задать несколько точек и несколько контрольных точек.

пример

[rng,ang] = rangeangle(pos,refpos,refaxes) также задает системные оси локальной координаты, refaxes, в контрольных точках. Направляющие углы являются азимутом и вертикальным изменением относительно осей локальной координаты, сосредоточенных в refpos.

[rng,ang] = rangeangle(___,model), также задает модель распространения. Когда model установлен в 'freespace', сигнал распространяет вдоль пути угла обзора от исходной точки до точки приема. Когда model установлен в 'two-ray', сигнал распространяет вдоль двух путей от исходной точки до точки приема. Первый путь является путем угла обзора. Второй путь является отражающимся путем. В этом случае функция возвращает расстояния и углы для двух путей для каждой исходной точки и соответствующей контрольной точки.

Входные параметры

pos

Исходное положение точки, заданное как вектор 3 на 1 с действительным знаком или 3 с действительным знаком N матрицей. Матрица A представляет несколько исходных точек. Столбцы содержат Декартовы координаты точек N в форме [x;y;z].

Когда pos 3 N матрицей, необходимо задать refpos как 3 N матрицей для положений ссылки N. Если все контрольные точки идентичны, можно задать refpos одним вектором 3 на 1.

Модули положения являются метрами.

refpos

Положение контрольной точки, заданное как вектор 3 на 1 с действительным знаком или 3 с действительным знаком N матрицей. Матрица A представляет несколько контрольных точек. Столбцы содержат Декартовы координаты точек N ins форма [x;y;z].

Когда refpos 3 N матрицей, необходимо задать pos как 3 N матрицей для исходных положений N. Если все исходные точки идентичны, можно задать pos одним вектором 3 на 1.

Модули положения являются метрами.

Значение по умолчанию: [0;0;0]

refaxes

Системные оси локальной координаты, заданные как 3х3 матрица с действительным знаком или 3 3 N массивом. Для массива каждая страница соответствует локальной координате оси в каждой контрольной точке. Столбцы в refaxes задайте направление осей координат для системы локальной координаты в Декартовых координатах. N должен совпадать с количеством столбцов в pos или refpos когда эти размерности больше того.

Значение по умолчанию: [1 0 0;0 1 0;0 0 1]

model

Модель Propagation, заданная как 'freespace' или 'two-ray'. Выбор 'freespace' вызывает модель распространения свободного пространства. Выбор 'two-ray' вызывает модель распространения 2D луча.

Значение по умолчанию: 'freespace'

Выходные аргументы

rng

Область значений распространения, возвращенная как 1 с действительным знаком N вектором или 1 с действительным знаком 2N вектором.

Когда model установлен в 'freespace', размер rng 1 N. Область значений распространения является длиной прямого пути от положения, заданного в pos к соответствующей ссылочной позиции, заданной в refpos.

Когда model установлен в 'two-ray'rng содержит области значений для прямого пути и отраженного пути. Альтернативные столбцы rng обратитесь к пути угла обзора и отраженному пути, соответственно для той же пары исходной контрольной точки. Модули положения являются метрами.

ang

Азимут и углы вертикального изменения, возвращенные как 2 N матрицей или 2 2N матрицей. Каждый столбец представляет направляющий угол в форме [azimuth;elevation].

Когда model установлен в 'freespace', ang 2 N матрицей и представляют угол пути от исходной точки до контрольной точки.

Когда model установлен в 'two-ray', ang 2 2N матрицей. Альтернативные столбцы ang обратитесь к пути угла обзора и отраженному пути, соответственно.

Угловые модули в градусах.

Примеры

свернуть все

Вычислите область значений и угол цели, расположенной в (1000,2000,50) метры от источника.

TargetLoc = [1000;2000;50];
[tgtrng,tgtang] = rangeangle(TargetLoc)
tgtrng = 2.2366e+03
tgtang = 2×1

   63.4349
    1.2810

Вычислите область значений и угол цели, расположенной в (1000,2000,50) метры относительно локального источника в (100,100,10) метры.

TargetLoc = [1000;2000;50];
Origin = [100;100;10];
[tgtrng,tgtang] = rangeangle(TargetLoc,Origin)
tgtrng = 2.1028e+03
tgtang = 2×1

   64.6538
    1.0900

Вычислите область значений и угол цели, расположенной в (1000,2000,50) метры, но относительно системного источника локальной координаты в (100,100,10) метры. Выберите систему координат локальной координаты, которая вращается об оси z на 45 ° от осей глобальной координаты.

targetpos = [1000;2000;50];
origin = [100;100;10];
refaxes = [1/sqrt(2) -1/sqrt(2) 0; 1/sqrt(2) 1/sqrt(2) 0; 0 0 1];
[tgtrng,tgtang] = rangeangle(targetpos,origin,refaxes)
tgtrng = 2.1028e+03
tgtang = 2×1

   19.6538
    1.0900

Больше о

свернуть все

Углы в локальных и глобальных системах координат

rangeangle функция возвращает расстояние пути и углы пути или в системах глобальной или в локальной координаты. По умолчанию, rangeangle функция определяет угол, который путь прохождения сигнала делает относительно глобальных координат. Если вы добавляете refaxes аргумент, можно вычислить углы относительно локальных координат. Как рисунок, этот рисунок показывает универсальный прямоугольный массив (URA) 5 на 5, вращаемый от глобальных координат (xyz) с помощью refaxes. Ось x' системы локальной координаты (x'y'z') выравнивается с основной осью массива и перемещается, когда массив перемещается. Длина пути независима от ориентации. Глобальная система координат задает азимут и углы вертикальных изменений, (Φ,θ) и система локальной координаты задают азимут и углы вертикальных изменений (Φ',θ').

Оси локальной и глобальной координаты

Модель распространения свободного пространства

Модель распространения сигнала свободного пространства утверждает, что распространение сигнала от одной точки до другого в гомогенном, изотропном носителе перемещается в прямой линии, названной углом обзора или прямым путем. Прямая линия задана геометрическим вектором от источника излучения до места назначения.

2D излучите модель распространения

Канал распространения 2D луча является следующим, подходят в сложности от канала свободного пространства, и самый простой случай многопутевой среды распространения. Канал свободного пространства моделирует прямолинейный путь угла обзора от точки 1 до точки 2. В канале 2D луча носитель задан как гомогенный, изотропный носитель с отражающимся плоским контуром. Контур всегда устанавливается в z = 0. Существует самое большее два распространения лучей от точки 1 до точки 2. Первый путь к лучу распространяет вдоль того же пути угла обзора как в канале свободного пространства. Путь угла обзора часто называется прямым путем. Второй луч отражается от контура прежде, чем распространить к точке 2. Согласно Закону Отражения, угол отражения равняется углу падения. В ближних симуляциях, таких как системы сотовой связи и автомобильные радары, можно принять, что отражающаяся поверхность, земля или океанская поверхность, является плоской.

Фигура иллюстрирует два пути к распространению. От исходного положения, ss, и положения получателя, sr, можно вычислить углы падения обоих путей, θ′los и θ′rp. Углы падения являются вертикальным изменением и углами азимута прибывающего излучения относительно системы локальной координаты. В этом случае система локальной координаты совпадает с глобальной системой координат. Можно также вычислить углы передачи, θlos и θrp. В глобальных координатах угол отражения за пределами совпадает с углами θrp и θ′rp. Отражательный угол важен, чтобы знать, когда вы используете зависимые углом данные отражательной потери. Можно определить отражательный угол при помощи rangeangle функция и установка ссылочных осей к глобальной системе координат. Общая длина пути для пути угла обзора показана на рисунке Rlos, который равен геометрическому расстоянию между источником и получателем. Общей длиной пути для отраженного пути является Rrp= R1 + R2. Количество L является наземной областью значений между источником и получателем.

Можно легко вывести точные формулы для длин пути и углов в терминах наземной области значений и высот объекта в глобальной системе координат.

R=xsxrRlos=|R|=(zrzs)2+L2R1=zrzr+zz(zr+zs)2+L2R2=zszs+zr(zr+zs)2+L2Rrp=R1+R2=(zr+zs)2+L2tanθlos=(zszr)Ltanθrp=(zs+zr)Lθlos=θlosθrp=θrp

Расширенные возможности

Введенный в R2011a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте