radareqsnr

Оценка ОСШ от основного уравнения радиолокации

Описание

пример

SNR = radareqsnr(lambda,tgtrng,Pt,tau) оценивает выходное отношение сигнал-шум, SNR, в приемнике на основе длины волны lambda, область значений tgtrng, пиковая степень передачи Pt, и ширина импульса tau.

пример

SNR = radareqsnr(lambda,tgtrng,Pt,tau,Name,Value) оценивает выход SNR в приемнике с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Имя, аргументы пары Значения.

Примеры

свернуть все

Оцените выход SNR для цели с RCS 1 м ² в области значений 50 км. Система является моностатическим радаром, действующим на уровне 1 ГГц с пиковой степенью передачи 1 МВт и шириной импульса 0,2 μs. Передатчик и усиление приемника составляют 20 дБ. Системная температура имеет значение по умолчанию 290 K.

fc = 1.0e9;
lambda = physconst('LightSpeed')/fc;
tgtrng = 50e3;
Pt = 1e6;
tau = 0.2e-6;
snr = radareqsnr(lambda,tgtrng,Pt,tau)
snr = 5.5868

Оцените выход SNR для цели с RCS 0,5 м ² на уровне 100 км. Система является моностатическим радаром, действующим на уровне 10 ГГц с пиковой степенью передачи 1 МВт и шириной импульса 1 μs. Передатчик и усиление приемника составляют 40 дБ. Системная температура является 300 K, и коэффициент потерь составляет 3 дБ.

fc = 10.0;
T = 300.0;
lambda = physconst('LightSpeed')/10e9;
snr = radareqsnr(lambda,100e3,1e6,1e-6,'RCS',0.5, ...
    'Gain',40,'Ts',T,'Loss',3)
snr = 14.3778

Оцените выход SNR для цели с RCS 1 м ². Радар является бистатическим. Цель расположена в 50 км от передатчика и в 75 км от приемника. Радар рабочая частота составляет 10,0 ГГц. Передатчик имеет пиковую силу передачи 1 МВт с усилением 40 дБ. Ширина импульса является 1 μs. Усиление приемника составляет 20 дБ.

fc = 10.0e9;
lambda = physconst('LightSpeed')/fc;
tau = 1e-6;
Pt = 1e6;
txrvRng =[50e3 75e3];
Gain = [40 20];
snr = radareqsnr(lambda,txrvRng,Pt,tau,'Gain',Gain)
snr = 9.0547

Входные параметры

свернуть все

Длина волны радара рабочая частота в виде положительной скалярной величины. Длина волны является отношением скорости распространения волны к частоте. Модули исчисляются в метрах. Для электромагнитных волн скорость распространения является скоростью света. При обозначении скорости света c и частотой (в герц) волны f, уравнение для длины волны:

λ=cf

Типы данных: double

Целевые диапазоны для моностатического или бистатического радара.

  • Моностатический радар - передатчик и приемник совмещены. tgtrng положительная скалярная величина с действительным знаком или длина-J положительный вектор-столбец с действительным знаком. J является количеством целей.

  • Бистатический радар - передатчик и приемник разделяются. tgtrng вектор 1 на 2 строки с вещественными положительными элементами или J-by-2 матрица с вещественными положительными элементами. J является количеством целей. Каждая строка tgtrng имеет форму [TxRng RxRng], где TxRng расстояние от передатчика до цели и RxRng диапазон от приемника до цели.

Модули исчисляются в метрах.

Типы данных: double

Пиковая мощность передатчика в виде положительной скалярной величины. Модули находятся в ваттах.

Типы данных: double

Одна импульсная длительность в виде положительной скалярной величины. Модули находятся в секундах.

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: 'RCS',5.0,'Ts',295

Радарное сечение, заданное как положительная скалярная величина или вектор длины-J из положительных значений. J является количеством целей. Целевой RCS не колеблется (Случай Swerling 0). Модули находятся в квадратных метрах.

Типы данных: double

Системная температура шума в виде положительной скалярной величины. Системная температура шума является продуктом системной температуры и шумовой фигуры. Модули находятся в Келвине.

Типы данных: double

Передатчик и усиление приемника в виде скалярного или вектора 1 на 2 строки с действительным знаком. Когда передатчик и приемник совмещены (моностатический радар), Gain скаляр с действительным знаком. Затем передача и получает усиления, равны. Когда передатчик и приемник не совмещены (бистатический радар), Gain вектор 1 на 2 строки с элементами с действительным знаком. Если Gain двухэлементный вектор-строка, он имеет форму [TxGain RxGain] представление антенны передачи и получает усиления антенны.

Пример: [15,10]

Типы данных: double

Системные потери в виде скаляра. Модули находятся в дБ.

Пример 1

Типы данных: double

Атмосферные потери поглощения для передачи и получают пути.

  • Когда поглощение является скаляром или вектор-столбцом длины-J, потеря задает атмосферную потерю поглощения для одностороннего пути.

  • Когда поглощение является вектором 1 на 2 строки или J-by-2 вектор-столбец, первый столбец задает атмосферную потерю поглощения для пути к передаче, и второй столбец содержит атмосферную потерю поглощения для получить пути

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Фактор распространения для передачи и получает пути.

  • Когда фактором распространения является скаляр или вектор-столбец длины-J, фактор распространения задан для одностороннего пути.

  • Когда фактором распространения является вектор 1 на 2 строки или J-by-2 вектор-столбец, первый столбец задает фактор распространения для пути к передаче, и второй столбец содержит фактор распространения для получить пути

Модули находятся в дБ.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Пользовательские коэффициенты потерь, заданные как скаляр или вектор-столбец длины-J действительных значений. J является количеством целей. Эти факторы способствуют сокращению полученной энергии сигнала и могут включать зависимый областью значений STC, затмение, и луч - живет факторы. Модули находятся в дБ.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Минимальное выходное отношение сигнал-шум в приемнике, возвращенном как скаляр. Модули находятся в дБ.

Типы данных: double

Больше о

свернуть все

Укажите целевое радарное уравнение области значений

Целевое радарное уравнение области значений точки оценивает степень во входе к приемнику для цели данного радарного сечения в заданной области. Модель детерминирована и принимает изотропных излучателей. Уравнение для степени во входе к приемнику

Pr=PtGtGrλ2σ(4π)3Rt2Rr2L

где условия в уравнении:

  • Pt — Достигните максимума мощность в ваттах передачи

  • &gt Передайте усиление антенны

  • Gr — Получите усиление антенны. Если радар является моностатическим, усиления передающей и приемной антенны идентичны.

  • λ — Радарная длина волны в метрах

  • σ — Не колеблющееся радарное сечение цели в квадратных метрах

  • L Общий коэффициент потерь в децибелах, который составляет и систему и потерю распространения

  • Rt Расстояние от передатчика до цели

  • Rr — Расстояние от приемника до цели. Если радар является моностатическим, дальность действия передатчика и приемника идентична.

Условия, описанные в децибелах, таких как потеря и факторы усиления, вводят уравнение в форму 10x/10, где x обозначает переменную. Например, коэффициент потерь по умолчанию результатов на 0 дБ в термине потерь 100/10=1.

Приемник Выходная степень шума

Уравнение для степени во входе к приемнику представляет термин сигнала в отношении сигнал-шум. Чтобы смоделировать шумовой термин, примите, что тепловой шум в приемнике имеет белую шумовую степень спектральную плотность (PSD), данную:

P(f)=kT

где k является Постоянная Больцмана, и T является эффективной шумовой температурой. Приемник действует как фильтр, чтобы сформировать белый шумовой PSD. Примите, что частотная характеристика приемника величины в квадрате аппроксимирует прямоугольный фильтр пропускной способностью, равной обратной величине импульсной длительности, 1/τ. Общая шумовая степень при выходе приемника:

N=kTFnτ

где Fn является фактором шума приемника.

Продукт эффективной шумовой температуры и фактора шума приемника упоминается как системная температура. Это значение обозначается Ts, так, чтобы Ts=TFn .

Приемник Выходной ОСШ

Задайте выход SNR. Приемник выход SNR:

PrN=PtτGtGrλ2σ(4π)3kTsRt2Rr2L

Можно вывести это выражение с помощью следующих уравнений:

Теоретическая максимальная обнаруживаемая область значений

Вычислите максимальную обнаруживаемую область значений цели.

Для моностатических радаров диапазон с цели на передатчик и приемник идентичен. Обозначая эту область значений R, можно описать это отношение как R4=Rt2Rr2.

Решение для R

R=(NPtτGtGrλ2σPr(4π)3kTsL)1/4

Для бистатических радаров теоретическая максимальная обнаруживаемая область значений является геометрическим средним значением диапазонов с цели на передатчик и приемник:

RtRr=(NPtτGtGrλ2σPr(4π)3kTsL)1/4

Ссылки

[1] Ричардс, M. A. Основные принципы радарной обработки сигналов. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2005.

[2] Skolnik, M. Введение в радиолокационные системы. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1980.

[3] Уиллис, N. J. Бистатический радар. Роли, NC: SciTech Publishing, 2005.

Расширенные возможности

Введенный в R2021a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте