Sonar Equation Calculator
Оцените максимальную область значений, ОСШ, потерю передачи и исходный уровень системы гидролокатора
Описание
Приложение Sonar Equation Calculator решает основное уравнение гидролокатора для моностатических систем гидролокатора. Уравнение гидролокатора связывает потерю передачи (или целевой диапазон), исходный уровень, направленность, уровень шума, целевая сила и ОСШ сигнала. Можно решить для одного из этих количеств в терминах других. Используя это приложение, вы можете:
Вычислите полученное значение ОСШ от потери передачи (или эквивалентно, целевой диапазон), исходный уровень и уровень шума.
Решите за потерю передачи от исходного уровня гидролокатора гидролокатора, заданного полученного ОСШ и направленности массивов.
Решите для целевого диапазона от исходного уровня гидролокатора гидролокатора, заданного полученного ОСШ и направленности массивов.
Вычислите требуемый исходный уровень от целевого диапазона, исходный уровень и полученный ОСШ.
Откройте приложение Sonar Equation Calculator
MATLAB® Toolstrip: На вкладке Apps, под Signal Processing and Communications, кликают по значку приложения.
Командная строка MATLAB: Введите
sonarEquationCalculator.
Примеры
Максимальная область значений обнаружения активного гидролокатора
Вычислите максимальную область значений обнаружения активного моностатического гидролокатора, спроектированного, чтобы достигнуть ОСШ по крайней мере 10 дБ. Рабочая частота составляет 5 кГц, и исходный уровень составляет 180 дБ. Примите, что уровень шума составляет 73 дБ, направленность получателя составляет 20 дБ, и целевая сила составляет 10 дБ.
Установите Calculation на
Target Range.Установите Mode на
Active.Установите Noise Level на
73дБ//1μPa.Установите получатель Directivity index на
20дБ.Установите Target Strength на
10дБ.Установите Frequency на
5kHz.Установите канал Depth на
100m.Установите Source Level на
180дБ//1μPa.Установите потребовал SNR к
10дБ.
Максимальный целевой диапазон составляет 14,61 км.
Максимальная область значений обнаружения для нескольких импульсов
Используйте несколько импульсов, чтобы снизить исходный уровень при поддержании того же максимального целевого диапазона.
Запустите с набора значений в Максимальной Области значений Обнаружения Активного примера Гидролокатора.
Кликните по стрелкам вправо метки SNR, чтобы получить доступ к опциям Detection Specifications for SNR.
Установите Probability of Detection на
0.95.Установите Probability of False Alarm на
1e-6.Установите Number of Pulses на
10.Уменьшайте Source Level до
175.Установите Swerling Case Number на
0принятие не колеблющейся цели.
Максимальная область значений обнаружения составляет 14,81 км, приблизительно то же самое как в предыдущем примере, но исходный уровень снижен на 5 дБ.
Необходимый исходный уровень для моностатического гидролокатора
Вычислите исходный уровень для активного моностатического гидролокатора с полученным ОСШ 15 дБ. Целевой диапазон составляет 5 км, и целевая сила составляет 25 дБ. Примите частоту гидролокатора на 5 кГц.
Установите Calculation на
Source Level.Установите Mode на
Active.Установите Noise Level на
75.Установите получатель Directivity index на
20дБ.Установите Target Strength на
25.Кликните по стрелкам вправо метки Transmission Loss, чтобы получить доступ к опциям Calculation of Transmission Loss.
Установите Range на
10.0км.Установите Frequency на
5kHz.Установите Depth на
200m.Установите SNR на
15дБ.
Необходимый исходный уровень составляет 171,6 дБ//1 μPa.
Полученный ОСШ для моностатического гидролокатора
Вычислите полученный ОСШ для пассивного гидролокатора с исходным уровнем 140 дб//1 μPa для источника на расстоянии в 10,0 км. Примите частоту гидролокатора на 3 кГц.
Установите Calculation на
SNR.Установите Mode на
Passive.Установите Noise Level на
75.Установите получатель Directivity index на
20дБ.Кликните по стрелкам вправо метки Transmission Loss, чтобы получить доступ к опциям Calculation of Transmission Loss.
Установите Range на
10.0км.Установите Frequency на
3kHz.Установите Depth на
200m.Установите Source Level на
140дБ//1 μPa.
Полученный ОСШ составляет 23,16 дБ.
Потеря передачи моностатического активного гидролокатора
Вычислите потерю передачи для активного гидролокатора, который приводит к ОСШ 15 дБ. Исходный уровень составляет 215 дБ//1 μPa. Примите, что уровень шума составляет 75 дБ//1 μPa, направленность получателя составляет 20 дБ, и целевая сила составляет 10 дБ.
Установите Calculation на
Transmission Loss.Установите Mode на
Active.Установите Noise Level на
75дБ.Установите получатель Directivity index на
20дБ.Установите Target Strength на
25дБ.Установите Source Level на
215дБ.Установите потребовал SNR к
15дБ.
Потеря передачи составляет 85 дБ.
Параметры
Calculation — Выберите тип вычисления
Target Range (значение по умолчанию) | Transmission Loss | Source Level | SNR
Выберите тип вычисления:
Target Range- — решает для максимального целевого диапазона на основе исходного уровня гидролокатора и потребовал полученного ОСШ.Transmission Loss- — вычисляет необходимую степень передачи из известного целевого диапазона и потребовал полученного ОСШ.Source Level- — вычисляет исходный уровень из области значений или потери передачи и полученного ОСШ.SNR- — вычисляет полученное значение ОСШ на основе известной области значений и степени передачи.
Mode — Тип гидролокатора
Active (значение по умолчанию) | Passive
Задайте, действует ли гидролокатор в активном режиме или пассивном режиме. Активный режим означает, что сигнал передается из источника, отражается от цели и возвращается к получателю, который расположен с источником. Активный режим требует спецификации целевой силы отражателя. Пассивный режим означает, что сигнал передается с источника на получатель вдоль прямого пути.
Noise Level — Уровень шума
70
Уровень шума в получателе гидролокатора, заданном как скаляр. Модули являются дБ//1μP.
Directivity Index — Индекс направленности получает массив или элемент
20
Индекс направленности получает массив или элемент, указанный как скаляр. Модули являются дБ.
Target Strength — Целевая сила отражателя
25
Целевая сила отражателя, заданного как скаляр. Модули являются дБ//1m2.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Mode на Active.
Frequency — Частота звука
2
Частота звука, заданная как положительная скалярная величина. Модули по умолчанию находятся в kHz. Можно также выбрать Hz, kHz, или MHz.
Depth — Глубина канала воды
10000
Глубина канала воды. Модули по умолчанию являются метрами. Можно выбрать модули в m, km, mi, или nmi.
Source Level — Исходный уровень передатчика гидролокатора
220
Исходный уровень передатчика гидролокатора, заданного как скаляр. Модули являются дБ//1 μP.
SNR — Выведите отношение сигнал-шум в получателе
10
Задайте значение ОСШ или вычислите значение ОСШ с помощью опций Detection Specifications for SNR. Можно вычислить ОСШ, требуемый достигнуть особой вероятности обнаружения и вероятности ложного предупреждения с помощью уравнения Шнидмена. Вычислить значение ОСШ:
Кликните по стрелкам вправо метки SNR, чтобы получить доступ к опциям Detection Specifications for SNR.
Введите значения для Probability of Detection, Probability of False Alarm, Number of Pulses и Swerling Case Number.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Target Range, Transmission Loss, или Source Level.
Probability of Detection — Вероятность обнаружения раньше оценивала ОСШ
0.81029
Укажите, что вероятность обнаружения раньше оценивала ОСШ с помощью уравнения Шнидмена.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Target Range, Transmission Loss, или Source Level, и выберите Спецификации Обнаружения для опций ОСШ для параметра SNR.
Probability of False Alarm — Ложная сигнальная вероятность раньше оценивала ОСШ
0.001
Укажите, что ложная сигнальная вероятность раньше оценивала ОСШ с помощью уравнения Шнидмена.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Target Range, Transmission Loss, или Source Level, и доступ опции Detection Specifications for SNR для параметра SNR.
Number of Pulses — Количество импульсов раньше оценивало ОСШ
1
Задайте количество импульсов. Можно задать несколько импульсов для некогерентного интегрирования в уравнении Шнидмена.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Target Range, Transmission Loss, или Source Level, и выберите опции Detection Specifications for SNR для параметра SNR.
Swerling Case Number — Номер дела Swerling использовал оценочный ОСШ
0 1| 2
Укажите, что номер дела Swerling раньше оценивал ОСШ с помощью уравнения Шнидмена. Цифры Swerling характеризуют проблему обнаружения для колеблющихся импульсов в терминах:
модель декорреляции для полученных импульсов.
распределение рассеивателей, влияющих на функцию плотности вероятности (PDF) целевого радарного сечения (RCS).
Случаи Swerling включают две модели декорреляции (от сканирования к сканированию или от импульса к импульсу) и два радарных сечения pdfs (на основе присутствия или отсутствия доминирующего рассеивателя):
0
– Неколеблющиеся импульсы.1
– Декорреляция от сканирования к сканированию: Несколько случайным образом распределенных рассеивателей без доминирующего рассеивателя описаны Рэлеевским/экспоненциальным PDF.2
– Декорреляция от импульса к импульсу: Несколько случайным образом распределенных рассеивателей без доминирующего рассеивателя описаны Рэлеевским/экспоненциальным PDF.3
– Декорреляция от сканирования к сканированию: Несколько рассеивателей с одним доминирующим рассеивателем, описанным хи-квадратом PDF с 4 степенями свободы.4
– Декорреляция от импульса к импульсу: Несколько рассеивателей с одним доминирующим рассеивателем, описанным хи-квадратом PDF с 4 степенями свободы.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Target Range, Transmission Loss, или Source Level, и выберите опции Detection Specifications for SNR для параметра SNR.
Transmission Loss — Потеря передачи в канале
78.0614
Потеря передачи в канале, заданном как скаляр. Модули являются дБ. Для пассивного моделирования гидролокатора задайте одностороннюю потерю передачи. Для активного моделирования гидролокатора задайте двухстороннюю потерю передачи. Можно задать значение передачи потерь или вычислить потерю передачи с помощью опций Calculation of Transmission Loss.
Вычислить потерю передачи:
Кликните по стрелкам вправо метки Transmission Loss, чтобы получить доступ к меню Calculation of Transmission Loss.
Введите значения для Target Range, Frequency и Depth.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Source Level или SNR.
Target Range — Целевой диапазон
10000
Целевой диапазон, заданный как положительная скалярная величина. Когда Mode является Passive, целевой диапазон с источника на получатель. Когда Mode является Active, целевой диапазон от источника до отражающейся цели. Модули по умолчанию исчисляются в метрах. Можно также выбрать km, mi, или nmi.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Calculation на Source Level или SNR и кликните по стреле рядом с Calculation of Transmission Loss.
Frequency — Частота сигнала
2
Частота сигнала, заданная как положительная скалярная величина. Модули по умолчанию находятся в kHz. Можно также выбрать Hz, kHz, и MHz.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Source Level или SNR и кликните по стреле рядом с Calculation of Transmission Loss.
Depth — Глубина канала
10000
Глубина канала, заданная как положительная скалярная величина. Модули по умолчанию исчисляются в метрах. Можно также выбрать km, mi, и nmi.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Calculation на Source Level или SNR и кликните по стреле рядом с Calculation of Transmission Loss.