Exponenta Banner
exponenta event banner

шаг

Системный объект: поэтапный. BackscatterRadarTarget
Пакет: поэтапный

Входящий сигнал обратного рассеяния

развернуть все на странице

Синтаксис

refl_sig = шаг (цель, sig, ang)
refl_sig = шаг (цель, sig, ang, обновление)
refl_sig = шаг (цель, sig, ang, lax)
refl_sig = шаг (цель, sig, ang, lax, обновление)

Описание

Примечание

Начиная с R2016b, вместо использования step для выполнения операции, определенной системным object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.

пример

refl_sig = step(target,sig,ang) возвращает отраженный сигнал, refl_sig, падающего неполяризованного сигнала, sig, попадая на цель с угла, ang. Этот синтаксис применяется при установке EnablePolarization свойство для false и Model свойство для 'Nonfluctuating'. В этом случае значения, указанные в RCSPattern используются для вычисления значений RCS для падающих и отраженных направлений, ang.

refl_sig = step(target,sig,ang,update) использование update для управления обновлением значений RCS. Этот синтаксис применяется при установке EnablePolarization свойство для false и Model к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Если update является true, генерируется новое значение RCS. Если update является falseиспользуется предыдущее значение RCS.

refl_sig = step(target,sig,ang,laxes) возвращает отраженный сигнал, refl_sig, падающего поляризованного сигнала, sig. Матрица, laxes, определяет локальную целевую систему координат. Этот синтаксис применяется при установке EnablePolarization кому true и Model свойство для 'Nonfluctuating'. Значения, указанные в ShhPattern, SvvPattern, и ShvPattern свойства используются для вычисления матриц рассеяния для направления падения и отражения, ang.

пример

refl_sig = step(target,sig,ang,laxes,update) использует update для управления обновлением значений матрицы рассеяния. Этот синтаксис применяется при установке EnablePolarization свойство для true и Model к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Если update является true, генерируется новое значение RCS. Если update является falseиспользуется предыдущее значение RCS.

Примечание

Объект выполняет инициализацию при первом выполнении объекта. Эта инициализация блокирует неперестраиваемые свойства и входные спецификации, такие как размеры, сложность и тип данных входных данных. При изменении неперестраиваемого свойства или входной спецификации системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить неперестраиваемые свойства или входные данные, необходимо сначала вызвать release метод разблокирования объекта.

Входные аргументы

развернуть все

Цель обратного рассеяния, указанная как Системный объект.

Пример: phased.BackscatterRadarTarget

  • Узкополосный неполяризованный сигнал, заданный как N-на-М комплекснозначная матрица. Величина N - количество выборок сигнала, а М - количество сигналов, отражающихся от цели. Каждый столбец соответствует независимому сигналу, падающему под разным углом отражения.

    Размер первого размера входной матрицы может изменяться для моделирования изменения длины сигнала. Изменение размера может происходить, например, в случае формы импульса с переменной частотой повторения импульса.

  • Узкополосный поляризованный сигнал, заданный как 1-by-M struct массив, содержащий поля со сложным значением. Каждый struct элемент содержит три N-by-1 столбчатых вектора компонентов электромагнитного поля (sig.X,sig.Y,sig.Z) представляет поляризованный сигнал, который отражается от цели.

    Для поляризованных полей struct элемент содержит три N-by-1 комплексных вектора столбцов, sig.X, sig.Y, и sig.Z. Эти векторы представляют декартовы компоненты x, y и z поляризованного сигнала.

    Размер первой размерности полей матрицы в пределах struct может изменяться для моделирования изменяющейся длины сигнала, такой как форма импульса с переменной частотой повторения импульса.

Пример: [1,1;j,1;0.5,0]

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Направление падающего сигнала, определяемое как положительный вектор столбца с действительным значением 2 на 1 или 2-by-M положительная матрица столбца с действительным значением. Каждый столбец ang определяет направление падения соответствующего сигнала в виде [AzimuthAngle;ElevationAngle] пара. Единицы измерения - градусы. Количество столбцов в ang должно соответствовать количеству независимых сигналов в sig.

Пример: [30;45]

Типы данных: double

Разрешить обновление значений RCS для моделей флуктуаций, указанных как false или true. Когда update является true, новое значение RCS генерируется при каждом вызове step способ. Если update является false, RCS остается неизменным при каждом вызове step.

Пример: true

Типы данных: logical

Матрица локальной системы координат, заданная как ортонормальная матрица с действительным значением 3 на 3 или 3-by-3-by-M массив с действительным значением. Столбцы матрицы определяют локальную систему координат, ортонормированную ось X, ось Y и ось Z соответственно. Каждая ось является вектором формы (x; y; z) относительно глобальной системы координат. Когдаsig имеет только один сигнал, laxes является матрицей 3 на 3. Когда sig имеет несколько сигналов, можно использовать одну матрицу 3 на 3 для нескольких сигналов в sig. В этом случае все цели имеют одинаковые локальные системы координат. При указании laxes в качестве массива 3-by-3-by-M MATLAB ® каждая страница (третий индекс) определяет локальную матрицу координат 3 на 3 для соответствующего целевого объекта.

Пример: [1,0,0;0,0.7071,-0.7071;0,0.7071,0.7071]

Типы данных: double

Выходные аргументы

развернуть все

  • Узкополосный неполяризованный сигнал, заданный как N-на-М комплекснозначная матрица. Каждый столбец содержит независимый сигнал, отраженный от цели.

    Величина N - количество выборок сигнала, а М - количество сигналов, отражающихся от цели. Каждому столбцу соответствует угол отражения.

  • Узкополосный поляризованный сигнал, заданный как 1-by-M struct массив, содержащий поля со сложным значением. Каждый struct элемент содержит три N-by-1 столбчатых вектора компонентов электромагнитного поля (sig.X,sig.Y,sig.Z) представляет поляризованный сигнал, который отражается от цели.

    Для поляризованных полей struct элемент содержит три N-by-1 комплексных вектора столбцов, sig.X, sig.Y, и sig.Z. Эти векторы представляют декартовы компоненты x, y и z поляризованного сигнала.

Продукция refl_sig содержит выборки сигнала, поступающие в пункт назначения сигнала в течение текущего входного временного кадра. Когда время распространения от источника к адресату превышает текущую длительность временного кадра, выходной сигнал не содержит всех вкладов от входа текущего временного кадра. Остальные выходные данные появляются при следующем вызове step.

Примеры

развернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Вычислить отраженный радиолокационный сигнал от неработающей точечной цели с пиковой RCS 10,0 м2. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение шаблона RCS цели. Реальные модели RCS сложнее. Схема РСК охватывает диапазон углов от 10 ° -30 ° по азимуту и 5 ° -15 ° по возвышению. Пики ГЦТ выполняются на азимуте 20 ° и отметке 10 °. Предположим, что рабочая частота РЛС составляет 1 ГГц и что сигнал является синусоидой на частоте 1 МГц.

Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).

Создание и печать массива RCS.

azmax = 20.0;
elmax = 10.0;
azpatangs = [10.0:0.1:30.0];
elpatangs = [5.0:0.1:15.0];
rcspattern = 10.0*cosd(4*(elpatangs - elmax))'*cosd(4*(azpatangs - azmax));
imagesc(azpatangs,elpatangs,rcspattern)
axis image
axis tight
title('RCS')
xlabel('Azimuth (deg)')
ylabel('Elevation (deg)')

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

Создайте и постройте график 50 выборок радиолокационного сигнала.

foper = 1.0e9;
freq = 1.0e6;
fs = 10*freq;
nsamp = 50;
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.

Создать phased.BackscatterRadarTarget object™ системы.

target = phased.BackscatterRadarTarget('Model','Nonfluctuating',...
    'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs,...
    'RCSPattern',rcspattern,'OperatingFrequency',foper);

Для последовательности углов падения при постоянном угле места найдите и постройте график амплитуды рассеянного сигнала.

az0 = 13.0;
el = 10.0;
naz = 20;
az = az0 + [0:2:20];
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,'.')
xlabel('Azimuth (deg)')
ylabel('Scattered Signal Amplitude')
grid

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

Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите поляризованный радиолокационный сигнал, рассеянный от Swerling1 колеблющейся точки цели. Предположим, что целевая ось повернута от глобальной системы координат. Для иллюстрации используйте простые выражения для образцов рассеяния. Реальные схемы рассеяния сложнее. Для поляризованных сигналов необходимо задать компоненты HH, HV и VV матрицы рассеяния для диапазона углов падения. В этом примере узоры охватывают диапазон 10 ° -30 ° по азимуту и 5 ° -15 ° по отметке. Углы относительно целевой локальной системы координат. Предположим, что рабочая частота РЛС составляет 1 ГГц и что сигнал является синусоидой с частотой 1 МГц. Угол падения составляет 13,0 ° азимут и 14,0 ° отметка относительно ориентации цели.

Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).

Создайте и постройте график матричных массивов рассеяния.

azmax = 20.0;
elmax = 10.0;
azpatangs = [10.0:0.1:35.0];
elpatangs = [5.0:0.1:15.0];
shhpat = cosd(4*(elpatangs - elmax))'*cosd(4*(azpatangs - azmax));
shvpat = 1i*cosd(4*(elpatangs - elmax))'*sind(4*(azpatangs - azmax));
svvpat = sind(4*(elpatangs - elmax))'*sind(4*(azpatangs - azmax));
subplot(1,3,1)
imagesc(azpatangs,elpatangs,abs(shhpat))
axis image
axis tight
title('HH')
xlabel('Azimuth (deg)')
ylabel('Elevation (deg)')
subplot(1,3,2)
imagesc(azpatangs,elpatangs,abs(shvpat))
axis image
axis tight
title('HV')
xlabel('Azimuth (deg)')
subplot(1,3,3)
imagesc(azpatangs,elpatangs,abs(svvpat))
axis image
axis tight
title('VV')
xlabel('Azimuth (deg)')

Figure contains 3 axes. Axes 1 with title HH contains an object of type image. Axes 2 with title HV contains an object of type image. Axes 3 with title VV contains an object of type image.

Создать phased.BackscatterRadarTarget object™ системы.

target = phased.BackscatterRadarTarget('EnablePolarization',true,...
    'Model','Swerling1','AzimuthAngles',azpatangs,...
    'ElevationAngles',elpatangs,'ShhPattern',shhpat,'ShvPattern',shvpat,...
    'SvvPattern',svvpat);

Генерация 50 выборок поляризованного радиолокационного сигнала.

foper = 1.0e9;
freq = 1.0e6;
fs = 10*freq;
nsamp = 50;
t = [0:(nsamp-1)]'/fs;
signal.X = exp(1i*2*pi*freq*t);
signal.Y = exp(1i*2*pi*freq*t + pi/3);
signal.Z = zeros(size(signal.X));
tgtaxes = azelaxes(60,10);
ang = [13.0;14.0];

Отразите сигнал от цели и постройте график ее компонентов.

refl_signal = target(signal,ang,tgtaxes,true);
figure
plot(t*1e6,real(refl_signal.X))
hold on
plot(t*1e6,real(refl_signal.Y))
plot(t*1e6,real(refl_signal.Z))
hold off
xlabel('Time \mu seconds')
ylabel('Amplitude')
grid

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type line.

См. также

|

Представлен в R2016a

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка