Обратный рассеиватель цели Sonar
phased.BackscatterSonarTarget Система object™ моделирует обратное рассеяние сигнала от подводной или надводной цели. Обратное рассеяние является частным случаем рассеяния гидроакустической мишени, когда падающие и отраженные углы одинаковы. Этот тип рассеяния относится к моностатическим конфигурациям гидролокаторов. Сила цели гидролокатора (TS) определяет отклик цели на обратное рассеяние на входящий сигнал. Этот объект позволяет задать зависимую от угла модель силы цели гидролокатора, которая охватывает диапазон углов падения.
Объект позволяет задать целевое значение в виде массива значений в дискретных точках азимута и отметки. Объект интерполирует значения углов падения между точками массива.
Можно использовать одну из четырех моделей Сверлинга для генерации случайных флуктуаций целевой силы. Выберите модель флуктуации с помощью Model собственность. Затем используйте SeedSource и Seed для управления колебаниями.
Для моделирования отраженного назад гидроакустического сигнала:
Определите и настройте цель гидролокатора. Можно задать phased.BackscatterSonarTarget Свойства объектов системы во время конструирования или оставить их в соответствии со значениями по умолчанию. См. раздел Строительство. Некоторые свойства, заданные во время конструирования, могут быть изменены позже. Эти свойства можно настроить.
Для вычисления отраженного сигнала вызовите step способ phased.BackscatterSonarTarget. Выходные данные метода зависят от свойств phased.BackscatterSonarTarget Системный объект. Настраиваемые свойства можно изменить в любое время.
Примечание
Вместо использования step для выполнения операции, определенной объектом System, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
target = phased.BackscatterSonarTargettarget.
target = phased.BackscatterSonarTarget(Name,Value)target, с каждым указанным свойством Name установить в указанное значение Value. Можно указать дополнительные аргументы пары имен и значений в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).
| сброс | Сброс состояний объекта System |
| шаг | Входной гидроакустический сигнал обратного рассеяния |
| Общие для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства объекта системы |
Вычислите отраженный гидроакустический сигнал от неплавающей точечной цели с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дБ. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение для шаблона TS цели. Реальные модели TS сложнее. Схема ТС охватывает диапазон углов от 10 ° до 30 ° по азимуту и от 5 ° до 15 ° по возвышению. TS достигает максимума на азимуте 20 ° и отметке 10 °. Предположим, что рабочая частота гидролокатора составляет 10 кГц и что сигнал является синусоидой при 9500 кГц.
Создание и печать шаблона 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)')
Создайте и постройте график 50 образцов гидроакустического сигнала.
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
Создать phased.BackscatterSonarTarget object™ системы.
target = phased.BackscatterSonarTarget('Model','Nonfluctuating', ... 'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs, ... 'TSPattern',tspattern);
Для последовательности различных азимутальных углов падения (при постоянном угле места) постройте график максимальной амплитуды рассеянного 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
Вычислите отраженный гидроакустический сигнал от Swerling2 колеблющейся точечной цели с пиковой целевой силой (TS) 10,0 дБ. В иллюстративных целях используйте упрощенное выражение для шаблона TS цели. Реальные модели TS сложнее. Схема ТС охватывает диапазон углов от 10 ° до 30 ° по азимуту и от 5 ° ро 15 ° по возвышению. TS достигает максимума на азимуте 20 ° и отметке 10 °. Предположим, что рабочая частота гидролокатора составляет 10 кГц и что сигнал является синусоидой при 9500 кГц.
Создание и печать шаблона 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)')
Генерировать гидроакустический сигнал.
freq = 9.5e3; fs = 10*freq; nsamp = 50; t = [0:(nsamp-1)]'/fs; sig = sin(2*pi*freq*t);
Создать phased.BackscatterSonarTarget object™ системы.
target = phased.BackscatterSonarTarget('Model','Nonfluctuating',... 'AzimuthAngles',azpatangs,'ElevationAngles',elpatangs,... 'TSPattern',tspattern,'Model','Swerling2');
Вычислите и постройте график амплитуды колеблющегося сигнала в течение 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
[1] Urick, R.J. Principles of Underwater Sound, 3-е издание. Нью-Йорк: Peninsula Publishing, 1996.
[2] Преобразователи и массивы Шермана, С.С. и Дж. Батлера для подводного звука. Нью-Йорк: Спрингер, 2007.
phased.BackscatterRadarTarget | phased.IsoSpeedUnderwaterPaths | phased.RadarTarget | phased.WidebandBackscatterRadarTarget | backscatterBicyclist (Панель инструментов радара) | backscatterPedestrian(Панель инструментов радара)