phased.LOSChannel

Узкополосный канал распространения LOS

Описание

phased.LOSChannel моделирует распространение узкополосных электромагнитных сигналов через канал угла обзора (LOS) от источника до места назначения. В канале LOS пути к распространению являются прямыми линиями от точки до точки. Модель распространения в канале LOS включает затухание свободного пространства в дополнение к затуханию из-за атмосферных газов, дождя, вуали и облаков. Можно использовать phased.LOSChannel смоделировать распространение сигналов между несколькими точками одновременно.

В то время как Система object™ работает на все частоты, модели затухания для атмосферных газов и дождя допустимы для электромагнитных сигналов в частотном диапазоне 1-1000 ГГц только. Модель затухания для вуали и облаков допустима для 10-1000 ГГц. Вне этих частотных диапазонов Системный объект использует самое близкое допустимое значение.

phased.LOSChannel Системный объект применяет зависимые областью значений задержки к сигналам, а также прибыли или убытки. Когда или источник или место назначения перемещаются, Системный объект применяет эффекты Доплера.

Как phased.FreeSpace Системный объект, phased.LOSChannel Системный объект поддерживает двухстороннее распространение.

Вычислить задержку распространения заданного источника и точек получателя:

  1. Задайте и настройте свой канал LOS с помощью процедуры Конструкции. Можно установить свойства Системного объекта во время конструкции или оставить их в их значениях по умолчанию. Некоторые свойства являются настраиваемыми и могут быть изменены в любое время.

  2. Вызовите step метод, чтобы вычислить распространенный сигнал с помощью свойств phased.LOSChannel Системный объект.

Примечание

Запуск в R2016b, вместо того, чтобы использовать step метод, 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) выполните эквивалентные операции.

Конструкция

sLOS = phased.LOSChannel создает LOS, ослабляющий Системный объект канала распространения, sLOS.

sLOS = phased.LOSChannel(Name,Value) создает Системный объект, sLOS, с каждым заданным свойством Name установите на заданный Value. Можно задать дополнительное имя и аргументы пары значения в любом порядке как (Name1,Value1..., NameN,ValueN).

Свойства

развернуть все

Скорость распространения сигнала, заданная как положительная скалярная величина. Модули исчисляются в метрах в секунду. Скорость распространения по умолчанию является значением, возвращенным physconst('LightSpeed'). Смотрите physconst для получения дополнительной информации.

Пример: 3e8

Типы данных: double

Рабочая частота, заданная как положительная скалярная величина. Модули находятся в Гц.

Пример: 1e9

Типы данных: double

Опция, чтобы включить атмосферную модель затухания, заданную как false или true. Установите это свойство на true добавить затухание сигнала, вызванное атмосферными газами, дождем, вуалью или облаками. Установите это свойство на false проигнорировать атмосферные эффекты в распространении.

Установка SpecifyAtmosphere к true, включает Temperature, DryAirPressure, WaterVapourDensity, LiquidWaterDensity, и RainRate свойства.

Типы данных: логический

Температура окружающей среды, заданная как скаляр с действительным знаком. Модули в градусах Цельсия.

Пример: 20.0

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите SpecifyAtmosphere к true.

Типы данных: double

Атмосферное сухое давление воздуха, заданное как положительный скаляр с действительным знаком. Модули находятся в pascals (Па). Значение по умолчанию этого свойства соответствует одной стандартной атмосфере.

Пример: 101.0e3

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите SpecifyAtmosphere к true.

Типы данных: double

Атмосферная плотность водяного пара, заданная как положительный скаляр с действительным знаком. Модули находятся в g/m3.

Пример: 7.4

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите SpecifyAtmosphere к true.

Типы данных: double

Жидкая водная плотность вуали или облаков, заданных как неотрицательный скаляр с действительным знаком. Модули находятся в g/m3. Типичные значения для жидкой водной плотности 0.05 для средней вуали и 0.5 для густого тумана.

Пример: 0.1

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите SpecifyAtmosphere к true.

Типы данных: double

Уровень ливня, заданный как неотрицательный скаляр. Модули находятся в мм/час.

Пример: 10.0

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите SpecifyAtmosphere к true.

Типы данных: double

Включите двухстороннее распространение, заданное как false или true. Установите это свойство на true выполнять распространение туда и обратно между источником сигнала и местом назначения, заданным в step. Установите это свойство на false выполнять только одностороннее распространение от источника до места назначения.

Пример: true

Типы данных: логический

Частота дискретизации сигнала, заданного как положительная скалярная величина. Модули находятся в Гц. Системный объект использует это количество, чтобы вычислить задержку распространения модулей выборок.

Пример: 1e6

Типы данных: double

Источник максимального одностороннего расстояния распространения, заданного как 'Auto' или 'Property'. Максимальное одностороннее расстояние распространения используется, чтобы выделить достаточную память для расчета задержки сигнала. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Auto', Системный объект автоматически выделяет память. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Property', вы задаете максимальное одностороннее расстояние распространения с помощью значения MaximumDistance свойство.

Типы данных: char

Максимальное одностороннее расстояние распространения, заданное как положительный скаляр с действительным знаком. Модули исчисляются в метрах. Любой сигнал, который распространяет больше, чем максимальное одностороннее расстояние, проигнорирован. Максимальное расстояние должно быть больше или быть равно самому большому расстоянию положения-к-позиционному.

Пример: 5000

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите MaximumDistanceSource свойство к 'Property'.

Типы данных: double

Методы

сбросСбросьте состояния Системного объекта
шагРаспространите сигнал в канале LOS
Характерный для всех системных объектов
release

Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

развернуть все

Распространите поляризованную электромагнитную волну, исходящую от элемента антенны короткого диполя. Диполь вращается 30 ° вокруг оси Y. Установите ориентацию локальной оси совпадать с диполем. Примите, что диполь исходит на уровне 30,0 ГГц. Распространите сигнал к цели на расстоянии приблизительно в 10 км.

Создайте элемент антенны короткого диполя и Системные объекты теплоотвода. Установите Polarization свойство к 'Combined' сгенерировать поляризованные волны.

freq = 30.0e9;
c = physconst('LightSpeed');
antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement('FrequencyRange',[100e6 40e9], ...
    'AxisDirection','Z');
radiator = phased.Radiator('Sensor',antenna, ...
    'PropagationSpeed',c, ...
    'OperatingFrequency',freq, ...
    'Polarization','Combined', ...
    'WeightsInputPort',false);

Создайте сигнал изойти. Огибающая сигнала состоит из нескольких циклов синусоиды на 4 кГц с амплитудным набором к единице. Установите частоту дискретизации на 1 МГц.

fsig = 4.0e3;
fs = 1.0e6;
t = [1:1000]/fs;
signal = sin(2*pi*fsig*t');
laxes = roty(30)*eye(3,3);

Используйте phased.FreeSpace Системный объект, чтобы распространить поле от источника до места назначения в свободном пространстве.

fschannel = phased.FreeSpace('PropagationSpeed',c,...
    'OperatingFrequency',freq,...
    'TwoWayPropagation',false,...
    'SampleRate',fs);

Используйте phased.LOSChannel Системный объект, чтобы распространить поле от источника до места назначения в канале LOS. Затухание происходит из-за атмосферных газов и вуали.

loschannel = phased.LOSChannel('PropagationSpeed',c,...
    'OperatingFrequency',freq,...
    'TwoWayPropagation',false,...
    'SampleRate',fs,'SpecifyAtmosphere',true,'LiquidWaterDensity',0.5);

Установите источник сигнала, скорость источника сигнала, предупредите о месте назначения и предупредите о целевой скорости.

source_pos = [0;0;0];
target_pos = [10000;200;0];
source_vel = [0;0;0];
target_vel = [0;0;0];
[~,radiatingAngles] = rangeangle(target_pos,source_pos,laxes);

Излучите сигнал к цели. Излученным сигналом является struct содержа поляризованное поле.

rad_sig = radiator(signal,radiatingAngles,laxes);

Распространите сигналы к цели в свободном пространстве.

prop_sig = fschannel(rad_sig,source_pos,target_pos,...
    source_vel,target_vel);

Распространите сигналы к цели в канале LOS.

prop_att_sig = loschannel(rad_sig,source_pos,target_pos,...
    source_vel,target_vel);

Постройте z-компоненты и свободного пространства и РАСПРОСТРАНЕННЫХ LOS-КАНАЛОМ сигналов.

plot(1e6*t,real(prop_sig.Z),1e6*t,real(prop_att_sig.Z))
grid
xlabel('Time (\mu sec)')
legend('z_{fsp}','z_{los}')

Сигнал канала LOS ослабляется по сравнению с сигналом свободного пространства.

Больше о

развернуть все

Ссылки

[1] Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи. Рекомендация ITU-R P.676-10: Затухание атмосферными газами. 2013.

[2] Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи. Рекомендация ITU-R P.840-6: Затухание из-за облаков и вуали. 2013.

[3] Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи. Рекомендация ITU-R P.838-3: Определенная модель затухания для дождя для использования в методах прогноза. 2005.

[4] Seybold, J. Введение в распространение РФ. Нью-Йорк: Wiley & Sons, 2005.

[5] Skolnik, M. Введение в радиолокационные системы, 3-го Эда. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2001.

Расширенные возможности

Введенный в R2016a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте