Sonar Equation Calculator

Оцените максимальную область значений, ОСШ, потерю передачи и исходный уровень системы гидролокатора

расширьте все на странице

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 73 дБ//1μPa.

  • Установите получатель Directivity index на 20 дБ.

  • Установите Target Strength на 10 дБ.

  • Установите Frequency на 5 kHz.

  • Установите канал Depth на 100 m.

  • Установите Source Level на 180 дБ//1μPa.

  • Установите потребовал SNR к 10 дБ.

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.

Начните 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 0 принятие 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 20 дБ.

  • Установите Target Strength на 25.

  • Кликните по стрелкам вправо метки Transmission Loss, чтобы получить доступ к опциям Calculation of Transmission Loss.

  • Установите Range на 10.0 км.

  • Установите Frequency на 5 kHz.

  • Установите Depth на 200 m.

  • Установите SNR на 15 дБ.

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 20 дБ.

  • Кликните по стрелкам вправо метки Transmission Loss, чтобы получить доступ к опциям Calculation of Transmission Loss.

  • Установите Range на 10.0 км.

  • Установите Frequency на 3 kHz.

  • Установите Depth на 200 m.

  • Установите Source Level на 140 дБ//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 75 дБ.

  • Установите получатель Directivity index на 20 дБ.

  • Установите Target Strength на 25 дБ.

  • Установите Source Level на 215 дБ.

  • Установите потребовал SNR к 15 дБ.

Потеря передачи составляет 85 дБ.

Параметры

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.

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.

Уровень шума в получателе гидролокатора в виде скаляра. Модули являются дБ//1μP.

Индекс направленности получает массив или элемент в виде скаляра. Модули являются дБ.

Целевая сила отражателя в виде скаляра. Модули являются дБ//1m2.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Mode на Active.

Частота звука в виде положительной скалярной величины. Модули по умолчанию находятся в kHz. Можно также выбрать Hz, kHz, или MHz.

Глубина канала воды. Модули по умолчанию являются метрами. Можно выбрать модули в m, km, mi, или nmi.

Исходный уровень передатчика гидролокатора в виде скаляра. Модули являются дБ//1 μP.

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:

  1. Кликните по стрелкам вправо метки SNR, чтобы получить доступ к опциям Detection Specifications for SNR.

  2. 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.

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 опции Detection Specifications for SNR для параметра SNR.

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.

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.

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.

Потеря передачи в канале в виде скаляра. 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:

  1. Кликните по стрелкам вправо метки Transmission Loss, чтобы получить доступ к меню Calculation of Transmission Loss.

  2. Введите значения для Target Range, Frequency и Depth.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Calculation на Source Level или SNR.

Целевой диапазон в виде положительной скалярной величины. 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.

Частота сигнала в виде положительной скалярной величины. 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.

Глубина канала в виде положительной скалярной величины. 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.

Смотрите также

Приложения

Функции

Темы

Введенный в R2017b

Документация Phased Array System Toolbox
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте