Целевое обратное рассеяние гидролокатора
phased.BackscatterSonarTarget Система object™ моделирует backscattering сигнала от подводной или поверхностной цели. Обратное рассеяние является особым случаем целевого рассеивания гидролокатора, когда инцидент и отраженные углы являются тем же самым. Этот тип рассеивания применяется к моностатическим настройкам гидролокатора. Целевая сила (TS) гидролокатора определяет ответ обратного рассеяния цели к входящему сигналу. Этот объект позволяет вам задать зависимую углом целевую модель силы гидролокатора, которая покрывает область значений инцидентных углов.
Объект позволяет вам задать целевую силу как массив значений в дискретном азимуте и точках вертикального изменения. Объект интерполирует значения для инцидентных углов между точками массивов.
Можно использовать одну из четырех моделей Swerling, чтобы сгенерировать случайные колебания целевой силы. Выберите модель колебания использование Model свойство. Затем используйте SeedSource и Seed свойства управлять колебаниями.
Смоделировать backscattered отразило сигнал гидролокатора:
Задайте и настройте свою цель гидролокатора. Можно установить phased.BackscatterSonarTarget Свойства системного объекта во время создания или оставляют их своим значениям по умолчанию. Смотрите Конструкцию. Некоторые свойства, которые вы устанавливаете во время создания, могут быть изменены позже. Эти свойства являются настраиваемыми.
Чтобы вычислить отраженный сигнал, вызовите step метод phased.BackscatterSonarTarget. Выход метода зависит от свойств phased.BackscatterSonarTarget Системный объект. Можно изменить настраиваемые свойства в любое время.
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.
target = phased.BackscatterSonarTargettarget.
target = phased.BackscatterSonarTarget(Name,Value)target, 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).
| сброс | Сбросьте состояния Системного объекта |
| шаг | Обратное рассеяние входящий сигнал гидролокатора |
| Характерный для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Позвольте изменения значения свойства Системного объекта |
Вычислите отраженный сигнал гидролокатора от не колеблющейся цели точки с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дб. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение в шаблоне TS цели. Действительные шаблоны TS более сложны. Шаблон TS покрывает область значений углов от 10 ° до 30 ° в азимуте и от 5 ° до 15 ° в вертикальном изменении. TS достигает максимума в азимуте на 20 ° и вертикальном изменении на 10 °. Примите, что гидролокатор, рабочая частота составляет 10 кГц и что сигнал является синусоидой на уровне 9 500 кГц.
Создайте и постройте шаблон TS.
azmax = 20.0; elmax = 10.0; azpatangs = [10.0:0.1:35.0]; elpatangs = [5.0:0.1:15.0]; tspattern = 10.0*cosd(4*(elpatangs - elmax))'*cosd(4*(azpatangs - azmax)); tspatterndb = 10*log10(tspattern); imagesc(azpatangs,elpatangs,tspatterndb) colorbar axis image axis tight title('TS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)')
Сгенерируйте и постройте 50 выборок сигнала гидролокатора.
freq = 9.5e3; fs = 100*freq; nsamp = 500; t = [0:(nsamp-1)]'/fs; sig = sin(2*pi*freq*t); plot(t*1e6,sig) xlabel('Time (\mu seconds)') ylabel('Signal Amplitude') grid
Создайте phased.BackscatterSonarTarget Система object™.
target = phased.BackscatterSonarTarget('Model','Nonfluctuating', ... 'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs, ... 'TSPattern',tspattern);
Для последовательности различных углов инцидента азимута (под постоянным углом вертикального изменения), постройте максимальную рассеянную амплитуду сигнала.
az0 = 13.0; el = 10.0; naz = 20; az = az0 + [0:1:20]; naz = length(az); ss = zeros(1,naz); for k = 1:naz y = target(sig,[az(k);el]); ss(k) = max(abs(y)); end plot(az,ss,'o') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Backscattered Signal Amplitude') grid
Вычислите отраженный сигнал гидролокатора от Swerling2, колеблющегося цель точки с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дб. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение в шаблоне TS цели. Действительные шаблоны TS более сложны. Шаблон TS покрывает область значений углов от 10°to 30 ° в азимуте и от 5 ° ro 15 ° в вертикальном изменении. TS достигает максимума в азимуте на 20 ° и вертикальном изменении на 10 °. Примите, что гидролокатор, рабочая частота составляет 10 кГц и что сигнал является синусоидой на уровне 9 500 кГц.
Создайте и постройте шаблон TS.
azmax = 20.0; elmax = 10.0; azpatangs = [10.0:0.1:35.0]; elpatangs = [5.0:0.1:15.0]; tspattern = 10.0*cosd(4*(elpatangs - elmax))'*cosd(4*(azpatangs - azmax)); tspatterndb = 10*log10(tspattern); imagesc(azpatangs,elpatangs,tspatterndb) colorbar axis image axis tight title('TS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)')
Сгенерируйте сигнал гидролокатора.
freq = 9.5e3; fs = 10*freq; nsamp = 50; t = [0:(nsamp-1)]'/fs; sig = sin(2*pi*freq*t);
Создайте phased.BackscatterSonarTarget Система object™.
target = phased.BackscatterSonarTarget('Model','Nonfluctuating',... 'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs,... 'TSPattern',tspattern,'Model','Swerling2');
Вычислите и постройте колеблющуюся амплитуду сигнала для 20 временных шагов.
az = 20.0; el = 10.0; nsteps = 20; ss = zeros(1,nsteps); for k = 1:nsteps y = target(sig,[az;el],true); ss(k) = max(abs(y)); end plot([0:(nsteps-1)]*1000/fs,ss,'o') xlabel('Time (msec)') ylabel('Backscattered Signal Amplitude') grid
[1] Urick, R.J. Принципы подводного звукового, 3-го выпуска. Нью-Йорк: Peninsula Publishing, 1996.
[2] Шерман, C.S. и преобразователи J.Butler и массивы для подводного звука. Нью-Йорк: Спрингер, 2007.
