phased.FreeSpace

Среда свободного пространства

Описание

phased.FreeSpace Система object™ модели узкополосно передает распространение сигнала от одной точки до другого в среде свободного пространства. Объект применяет зависимую областью значений задержку, усиление и сдвиг фазы на входной сигнал. Объект составляет эффект Доплера, когда или источник или место назначения перемещаются. Среда свободного пространства является безграничным носителем со скоростью распространения сигнала, независимого от положения и направления. Сигнал распространяет вдоль прямой линии от источника до места назначения. Например, можно использовать этот объект смоделировать распространение сигнала от радара до цели и назад к радару.

Для неполяризованных сигналов, FreeSpace Системный объект позволяет вам распространить сигналы от одной точки до нескольких точек или от нескольких точек до одной точки. Несколько-точек к распространению нескольких-точек не поддерживаются.

Вычислить распространенный сигнал в свободном пространстве:

  1. Задайте и настройте свою среду свободного пространства. Смотрите Конструкцию.

  2. Вызовите step распространить сигнал через среду свободного пространства согласно свойствам phased.FreeSpace. Поведение step характерно для каждого объекта в тулбоксе.

Когда распространение цикла обработки сигнализирует в свободном пространстве, можно или использовать один FreeSpace Системный объект, чтобы вычислить двухстороннюю задержку распространения или два отдельных FreeSpace Системные объекты, чтобы вычислить односторонние задержки распространения каждого направления. Должный отфильтровать искажение, общая задержка цикла обработки, когда вы используете двухстороннее распространение, может отличаться от задержки, когда вы используете два односторонних phased.FreeSpace Системные объекты. Это - больше с точностью до использования один двухсторонний phased.FreeSpace Системный объект. Эта опция установлена TwoWayPropagation свойство.

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

H = phased.FreeSpace создает Системный объект среды свободного пространства, H.

H = phased.FreeSpace(Name,Value) создает объект среды свободного пространства, H, с каждым заданным набором имени свойства к заданному значению. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).

Свойства

PropagationSpeed

Скорость распространения сигнала

Задайте скорость распространения волны сигнала в свободном пространстве как действительная положительная скалярная величина. Модули являются метрами в секунду.

Значение по умолчанию: Скорость света

OperatingFrequency

Несущая частота сигнала

Скаляр, содержащий несущую частоту узкополосного сигнала. Модули являются герц.

Значение по умолчанию: 3e8

TwoWayPropagation

Выполните двухстороннее распространение

Установите это свойство на true выполнять распространение туда и обратно между источником и местом назначения, которое вы задаете в step команда. Установите это свойство на false выполнять одностороннее распространение от источника до места назначения.

По умолчанию: false

SampleRate

Частота дискретизации

Скаляр, содержащий частоту дискретизации. Модули частоты дискретизации являются герц. Алгоритм использует это значение, чтобы определить задержку распространения количества выборок.

Значение по умолчанию: 1e6

MaximumDistanceSource

Источник максимального значения расстояния

Источник максимального значения расстояния в виде 'Auto' или 'Property'. Этот выбор выбирает, как максимальное одностороннее расстояние распространения определяется. Максимальное одностороннее расстояние распространения используется, чтобы выделить достаточную память для расчета задержки. 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.

Значение по умолчанию: 'Auto'

MaximumDistance

Максимальное одностороннее расстояние распространения

Максимальное одностороннее расстояние распространения в виде положительной скалярной величины с действительным знаком. Модули являются метрами. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете MaximumDistanceSource свойство к 'Property'. Любой сигнал, который распространяет больше, чем максимальное одностороннее расстояние, проигнорирован. Максимальное расстояние должно быть больше или быть равно самому большому расстоянию положения-к-позиционному.

Значение по умолчанию: 10000

MaximumNumInputSamplesSource

Источник максимального количества выборок.

Источник максимального количества выборок во входном сигнале в виде 'Auto' или 'Property'. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Auto', модель распространения автоматически выделяет достаточно памяти, чтобы буферизовать первый входной сигнал. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Property', задайте максимальное количество выборок во входном сигнале с помощью MaximumNumInputSamples свойство. Любой входной сигнал дольше, чем то значение является усеченным.

Это свойство применяется, когда вы устанавливаете MaximumDistanceSource свойство к 'Property'.

Чтобы использовать этот объект с входными сигналами переменного размера в MATLAB® Function Block в Simulink®, установите MaximumNumInputSamplesSource свойство к 'Property' и установленный значение для MaximumNumInputSamples свойство.

Значение по умолчанию: 'Auto'

MaximumNumInputSamples

Максимальное количество выборок входного сигнала.

Максимальное количество выборок во входном сигнале в виде положительного целого числа. Это свойство ограничивает размер входного сигнала. Любой входной сигнал дольше, чем это значение является усеченным. Входной сигнал является первым аргументом к step метод. Количество выборок является количеством строк во входе.

Это свойство применяется, когда вы устанавливаете MaximumNumInputSamplesSource свойство к 'Property'.

Значение по умолчанию: 100

Методы

сбросСбросьте внутренние состояния канала распространения
шагРаспространите сигнал от одного местоположения до другого
Характерный для всех системных объектов
release

Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

свернуть все

Вычислите амплитуду распространения сигнала в свободном пространстве от радара в (1000,0,0) к цели в (300,200,50). Примите, что и радар и цель являются стационарными. Частота дискретизации составляет 8 000 Гц, в то время как рабочая частота радара составляет 300 МГц. Передайте пять выборок модульного амплитудного сигнала. Скорость распространения сигнала берет значение по умолчанию скорости света. Исследуйте амплитуду сигнала в цели.

fs = 8e3;
fop = 3e8;
henv = phased.FreeSpace('SampleRate',fs,...
    'OperatingFrequency',fop);
pos1 = [1000;0;0];
pos2 = [300;200;50];
vel1 = [0;0;0];
vel2 = [0;0;0];

Вычислите полученный сигнал в цели.

x = ones(5,1);
y = step(henv,x,...
    pos1,...
    pos2,...
    vel1,...
    vel2);
disp(y)
   1.0e-03 *

   0.0126 - 0.1061i
   0.0129 - 0.1082i
   0.0129 - 0.1082i
   0.0129 - 0.1082i
   0.0129 - 0.1082i

Первая выборка является нулем, потому что сигнал еще не достиг цели.

Вручную вычислите потерю с помощью формулы

L=(4πR/λ)2

R = sqrt( (pos1-pos2)'*(pos1-pos2));
lambda = physconst('Lightspeed')/fop;
L = (4*pi*R/lambda)^2
L = 8.4205e+07

Поскольку переданная амплитуда является единицей, квадрат сигнала в цели равняется инверсии потери.

disp(1/abs(y(2))^2)
   8.4205e+07

Вычислите результат распространения сигнала в свободном пространстве от радара в (1000,0,0) к цели в (300,200,50). Примите радарные перемещения на уровне 10 м/с вдоль оси X, в то время как цель перемещается в 15 м/с вдоль оси Y. Частота дискретизации составляет 8 000 Гц, в то время как рабочая частота радара составляет 300 МГц. Скорость распространения сигнала берет значение по умолчанию скорости света. Передайте пять выборок модульной амплитуды, сигнализируют и исследуют амплитуду сигнала в цели.

fs = 8000;
fop = 3e8;
sProp = phased.FreeSpace('SampleRate',fs,...
    'OperatingFrequency',fop);
pos1 = [1000;0;0];
pos2 = [300;200;50];
vel1 = [10;0;0];
vel2 = [0;15;0];
y = step(sProp,ones(5,1),...
    pos1,...
    pos2,...
    vel1,...
    vel2);
disp(y)
   1.0e-03 *

   0.0126 - 0.1061i
   0.0117 - 0.1083i
   0.0105 - 0.1085i
   0.0094 - 0.1086i
   0.0082 - 0.1087i

Поскольку переданная амплитуда является единицей, квадрат сигнала в цели равняется инверсии потери.

disp(1/abs(y(2))^2)
   8.4206e+07

Больше о

развернуть все

Ссылки

[1] Proakis, J. Цифровая связь. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2001.

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

Расширенные возможности

Смотрите также

|

Введенный в R2011a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте