Системный объект: phased.WidebandBackscatterRadarTarget
Пакет: поэтапный
Обратное рассеяние широкополосный сигнал от радарной цели
Примечание
В качестве альтернативы вместо того, чтобы использовать step метод, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполните эквивалентные операции.
refl_sig = step(target,sig,ang)refl_sig, из инцидента неполяризованный сигнал, sig. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization свойство к false и Model свойство к 'Nonfluctuating'. В этом случае значения заданы в RCSPattern свойство используется для расчета значения RCS в инциденте и отраженных направлениях, ang.
refl_sig = step(target,sig,ang,update)update управлять, обновить ли значения RCS. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization свойство к false и Model свойство к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Если update true, сгенерировано новое значение RCS. Если update false, предыдущее значение RCS используется.
refl_sig = step(target,sig,ang,laxes)refl_sig, из инцидента поляризованный сигнал, sig. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization к true и Model свойство к 'Nonfluctuating'. Значения заданы в ShhPattern, SvvPattern, и ShvPattern свойства используются для расчета матрицы обратного рассеяния в инцидентных направлениях, ang. laxes аргумент указывает, что система локальной координаты раньше задавала горизонтальные и вертикальные компоненты поляризации.
refl_sig = step(target,sig,ang,laxes,update)update аргумент, чтобы управлять, обновить ли значения матрицы рассеяния. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization свойство к true и Model свойство к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Если update true, сгенерировано новое значение RCS. Если update false, предыдущее значение RCS используется.
Примечание
Объект выполняет инициализацию в первый раз, когда объект выполняется. Эта инициализация блокирует ненастраиваемые свойства и входные технические требования, такие как размерности, сложность и тип данных входных данных. Если вы изменяете ненастраиваемое свойство или входную спецификацию, Системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить ненастраиваемые свойства или входные параметры, необходимо сначала вызвать release метод, чтобы разблокировать объект.
Вычислите отраженный радарный сигнал от не колеблющейся цели точки, имеющей пиковый RCS 10,0 м^2. Используйте простой целевой шаблон RCS для иллюстративных целей. Действительные шаблоны RCS более сложны. Шаблон RCS покрывает область значений углов от степени в области азимута и степени в области вертикального изменения. RCS достигает максимума в 20 азимутах степеней и 10 вертикальных изменениях степеней. RCS также имеет зависимость частоты и задан на 5 частотах в пропускной способности сигнала. Примите, что радар, рабочая частота составляет 100 МГц и что сигнал является линейной формой волны FM, имеющей пропускную способность на 20 МГц.
Создайте и постройте широкополосный сигнал.
c = physconst('LightSpeed'); fs = 50e6; pw = 20e-6; PRF = 1/(2*pw); fc = 100e6; bw = 20e6; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs,'PulseWidth',pw, ... 'PRF',PRF,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',bw, ... 'SweepDirection','Down','Envelope','Rectangular','SweepInterval', ... 'Symmetric'); wav = waveform(); n = size(wav,1); plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(wav),'b') xlabel('Time (\mu s)') ylabel('Waveform Magnitude') grid
Создайте шаблон RCS на пяти различных частотах в пропускной способности сигнала с помощью упрощенной зависимости частоты. Зависимость частоты является единицей на рабочей частоте и уменьшается вне той частоты. Реалистические зависимости от частоты более сложны. Постройте шаблон RCS для одной из частот.
fvec = fc + [-fs/2,-fs/4,0,fs/4,fs/2]; fdep = cos(3*(1 - fvec/fc)); azmax = 20.0; elmax = 10.0; azpattern = [10.0:0.5:30.0]; elpattern = [5.0:0.5:15.0]; rcspattern0 = 10.0*cosd(4*(elpattern - elmax))'*cosd(4*(azpattern - azmax)); for k = 1:5 rcspattern(:,:,k) = rcspattern0*fdep(k); end imagesc(azpattern,elpattern,abs(rcspattern(:,:,1))) axis image axis tight title('RCS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)')
Создайте phased.WidebandBackscatterRadarTarget Система object™.
target = phased.WidebandBackscatterRadarTarget('Model','Nonfluctuating', ... 'AzimuthAngles',azpattern,'ElevationAngles',elpattern,... 'RCSPattern',rcspattern,'OperatingFrequency',fc,'NumSubbands',32, ... 'FrequencyVector',fvec);
Для последовательности инцидентных углов азимута при постоянном вертикальном изменении найдите и постройте отраженную амплитуду сигнала.
az0 = 13.0; el = 10.0; az = az0 + [0:2:20]; naz = length(az); magsig = zeros(1,naz); for k = 1:naz y = target(wav,[az(k);el]); magsig(k) = max(abs(y)); end plot(az,magsig,'r.') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Scattered Signal Amplitude') grid
Вычислите отраженный радарный сигнал от Swerling 4, колеблющегося цель точки с пиковым RCS 0,1 м^2. Используйте простой целевой шаблон RCS для иллюстративных целей. Действительные шаблоны RCS более сложны. Шаблон RCS покрывает область значений углов от 10 30 градусов в области азимута и 5 15 градусов в области вертикального изменения. RCS достигает максимума в 20 градусах в области азимута и 10 градусах в области вертикального изменения в значении 0,1 м^2. RCS также имеет зависимость частоты и задан на пяти частотах в пропускной способности сигнала. Примите, что радар, рабочая частота составляет 100 МГц и что сигнал является линейной формой волны FM с пропускной способностью на 20 МГц. Частота дискретизации составляет 50 МГц.
Создайте и постройте широкополосный сигнал.
c = physconst('LightSpeed'); fs = 50e6; pw = 20e-6; PRF = 1/(2*pw); fc = 100.0e6; bw = 20.0e6; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs,'PulseWidth',pw, ... 'PRF',PRF,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',bw, ... 'SweepDirection','Down','Envelope','Rectangular','SweepInterval', ... 'Symmetric'); wav = waveform();
Создайте шаблон RCS на пяти различных частотах в пропускной способности сигнала с помощью простой зависимости частоты. Зависимость частоты спроектирована, чтобы быть единицей на рабочей частоте и уменьшиться вне той полосы. Реалистические зависимости от частоты более сложны.
fvec = fc + [-fs/2,-fs/4,0,fs/4,fs/2]; fdep = cos(3*(1 - fvec/fc)); azmax = 20.0; elmax = 10.0; azangs = [10.0:0.5:30.0]; elangs = [5.0:0.5:15.0]; rcspattern0 = 0.1*(cosd((elangs - elmax))'*cosd((azangs - azmax))).^2; for k = 1:5 rcspattern(:,:,k) = rcspattern0*fdep(k); end imagesc(azangs,elangs,abs(rcspattern(:,:,5))) axis image axis xy axis tight title('RCS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)') colorbar
Создайте phased.WidebandBackscatterRadarTarget Система object™.
target = phased.WidebandBackscatterRadarTarget('Model','Swerling4', ... 'SeedSource','Property','Seed',100213,'AzimuthAngles',azangs, ... 'ElevationAngles',elangs,'RCSPattern',rcspattern, ... 'OperatingFrequency',fc,'NumSubbands',32,'FrequencyVector',fvec);
Найдите и постройте 100 выборок инцидентного сигнала и двух последовательных отраженных сигналов в 10 градусах в области азимута и 10 градусах в области вертикального изменения. Обновите RCS при каждом выполнении Системы object™.
az = 10.0; el = 10.0; refl_wav1 = target(wav,[az;el],true); refl_wav2 = target(wav,[az;el],true); n = 100; plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(wav(1:n))) hold on plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(refl_wav1(1:n)),'.') plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(refl_wav2(1:n)),'.') hold off legend('Incident Signal','First Backscattered Signal','Second Backscattered Signal') xlabel('Time (\mu s)') ylabel('Waveform Magnitude') title('Swerling 4 RCS')
