Exponenta Banner

phased.BackscatterSonarTarget

Целевое обратное рассеяние гидролокатора

расширьте все на странице

Описание

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:

  1. 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.

  2. 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.

Примечание

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

target = phased.BackscatterSonarTarget создает целевой Системный объект гидролокатора обратного рассеяния, target.

target = phased.BackscatterSonarTarget(Name,Value) создает целевой Системный объект гидролокатора обратного рассеяния, 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).

Свойства

развернуть все

Целевые углы азимута силы в виде 1 с действительным знаком P вектором-строкой или P-by-1 вектор-столбец. Эти углы задают координаты азимута каждого столбца матрицы, заданной TSPattern свойство. P должен быть больше два. Угловые модули в градусах.

Пример: [-45:0.1:45]

Типы данных: double

Целевые углы возвышения силы в виде 1 с действительным знаком Q вектором-строкой или Q-by-1 вектор-столбец. Эти углы задают координаты вертикального изменения каждой строки матрицы, заданной TSPattern свойство. Q должен быть больше два. Угловые модули в градусах.

Пример: [-30:0.1:30]

Типы данных: double

Шаблон целевой силы (TS) гидролокатора в виде Q с действительным знаком-by-P матрица или Q-by-P-by-M массив. Q является длиной вектора в ElevationAngles свойство. P является длиной вектора в AzimuthAngles свойство. M является количеством целевых шаблонов. Количество шаблонов соответствует количеству сигналов, переданных в step метод. Можно, однако, использовать один шаблон, чтобы смоделировать несколько сигналов, отражающихся от единой цели. Модули шаблона являются дБ.

Можно также задать шаблон как функцию только азимута для одного вертикального изменения. В этом случае задайте шаблон или как 1 P вектором или как M-by-P матрица. Каждая строка является отдельным шаблоном.

Пример: [1,2;3,4]

Типы данных: double

Целевая модель колебания в виде 'Nonfluctuating', 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Если вы устанавливаете это свойство на значение кроме 'Nonfluctuating', используйте update входной параметр при вызове step метод.

Пример: 'Swerling3'

Типы данных: char

Отберите источник генератора случайных чисел для модели колебания TS в виде 'Auto' или 'Property'. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Auto', Системный объект генерирует случайные числа с помощью генератора случайных чисел MATLAB® по умолчанию. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Property', вы задаете seed генератора случайных чисел с помощью Seed свойство. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете Model свойство to'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Когда вы используете этот объект с программным обеспечением Parallel Computing Toolbox™, вы устанавливаете это свойство на 'Auto'.

Пример: 'Property'

Типы данных: char

Seed генератора случайных чисел в виде неотрицательного целого числа меньше чем 232.

Пример: 32301

Зависимости

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

Типы данных: double

Методы

сбросСбросьте состояния Системного объекта
шагОбратное рассеяние входящий сигнал гидролокатора
Характерный для всех системных объектов
release

Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Вычислите отраженный сигнал гидролокатора от не колеблющейся цели точки с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дб. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение для шаблона 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)')

Figure contains an axes. The axes with title TS contains an object of type image.

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

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line.

Создайте phased.BackscatterSonarTarget Система object™.

target = phased.BackscatterSonarTarget('Model','Nonfluctuating', ...
    'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs, ...
    'TSPattern',tspattern);

Для последовательности различных углов инцидента азимута (в постоянном угле возвышения), 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

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line.

Скрипт Open Live Script

Вычислите отраженный сигнал гидролокатора от Swerling2, колеблющегося цель точки с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дб. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение для шаблона 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)')

Figure contains an axes. The axes with title TS contains an object of type image.

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

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line.

Больше о

развернуть все

Ссылки

[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.

Расширенные возможности

Смотрите также

Объекты

Темы

Введенный в R2017a

Документация Phased Array System Toolbox

Поддержка