Exponenta Banner
exponenta event banner

поэтапный. MatchedFilter

Согласованный фильтр

развернуть все на странице

Описание

MatchedFilter объект реализует согласованную фильтрацию входного сигнала.

Для вычисления согласованного отфильтрованного сигнала:

  1. Определите и настройте соответствующий фильтр. См. раздел Строительство.

  2. Звонить step для выполнения согласованной фильтрации в соответствии со свойствами phased.MatchedFilter. Поведение step относится к каждому объекту на панели инструментов.

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.

Строительство

H = phased.MatchedFilter создает соответствующий объект System фильтра, H. Объект выполняет согласованную фильтрацию входных данных.

H = phased.MatchedFilter(Name,Value) создает сопоставленный объект фильтра, H, с каждым указанным свойством Name, имеющим указанное значение. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).

Свойства

CoefficientsSource

Источник согласованных коэффициентов фильтра

Укажите, будут ли совпадающие коэффициенты фильтра получены из Coefficients свойства этого объекта или из входного аргумента в step. Значения этого свойства:

'Property' Coefficients свойство этого объекта определяет коэффициенты.
'Input port'Входной аргумент в каждом вызове step задает коэффициенты.

По умолчанию: 'Property'

Coefficients

Согласованные коэффициенты фильтра

Укажите соответствующие коэффициенты фильтра в качестве вектора столбца. Это свойство применяется при установке CoefficientsSource свойство для 'Property'. Это свойство можно настроить.

По умолчанию: [1;1]

SpectrumWindow

Окно для взвешивания спектра

Укажите окно, используемое для взвешивания спектра с помощью одного из 'None', 'Hamming', 'Chebyshev', 'Hann', 'Kaiser', 'Taylor', или 'Custom'. Взвешивание спектра часто используется с линейной ЧМ-формой сигнала для уменьшения боковых лент во временной области. Объект вычисляет внутреннюю длину окна в соответствии с длиной БПФ.

По умолчанию: 'None'

CustomSpectrumWindow

Пользовательское окно для взвешивания спектра

Укажите определяемое пользователем окно для взвешивания спектра с помощью дескриптора функции или массива ячеек. Это свойство применяется при установке SpectrumWindow свойство для 'Custom'.

Если CustomSpectrumWindow является дескриптором функции, указанная функция принимает длину окна в качестве входных данных и генерирует соответствующие коэффициенты окна.

Если CustomSpectrumWindow является массивом ячеек, тогда первая ячейка должна быть дескриптором функции. Указанная функция принимает длину окна в качестве первого входного аргумента с другими дополнительными входными аргументами при необходимости и генерирует соответствующие оконные коэффициенты. Остальные записи в массиве ячеек являются дополнительными входными аргументами функции, если таковые имеются.

По умолчанию: @hamming

SpectrumRange

Область покрытия окна спектра

Укажите область спектра, к которой применяется окно спектра, как вектор 1 на 2 в виде [StartFrequency EndFrequency] (в герцах). Это свойство применяется при установке SpectrumWindow свойство для значения, отличного от 'None'.

Обратите внимание, что оба StartFrequency и EndFrequency измеряют в основной полосе. То есть они в пределах [-Fs/2 Fs/2], где Fs - частота выборки, указанная в SampleRate собственность. StartFrequency не может быть больше, чем EndFrequency.

По умолчанию: [0 1e5]

SampleRate

Коэффициент выборки

Укажите согласованную частоту дискретизации коэффициентов фильтра (в герцах) как положительный скаляр. Это свойство применяется при установке SpectrumWindow свойство для значения, отличного от 'None'.

По умолчанию: 1e6

SidelobeAttenuation

Уровень затухания боковины окна

Укажите уровень затухания боковых зон (в децибелах) окна Чебышева или Тейлора как положительный скаляр. Это свойство применяется при установке SpectrumWindow свойство для 'Chebyshev' или 'Taylor'.

По умолчанию: 30

Beta

Параметр окна Kaiser

Укажите параметр, который влияет на затухание бокового узла окна Кайзера как неотрицательный скаляр. См. раздел kaiser для получения дополнительной информации. Это свойство применяется при установке SpectrumWindow свойство для 'Kaiser'.

По умолчанию: 0.5

Nbar

Количество почти постоянных боковых лопастей в окне Тейлора

Укажите в окне Тейлора число боковых балок почти постоянного уровня, примыкающих к основному блоку, как положительное целое число. Это свойство применяется при установке SpectrumWindow свойство для 'Taylor'.

По умолчанию: 4

GainOutputPort

Выходной коэффициент усиления

Чтобы получить согласованный коэффициент усиления фильтра, установите для этого свойства значение true и использовать соответствующий выходной аргумент при вызове step. Если вы не хотите получать соответствующий коэффициент усиления фильтра, установите для этого свойства значение false.

По умолчанию: false

Методы

шагВыполнить согласованную фильтрацию
Общие для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства объекта системы

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте согласованный фильтр для линейного ЧМ-сигнала.

waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',1e-4,'PRF',5e3);
x = waveform();
filter = phased.MatchedFilter( ...
    'Coefficients',getMatchedFilter(waveform));
y = filter(x);
subplot(2,1,1),plot(real(x))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Input Signal')
subplot(2,1,2),plot(real(y))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Matched Filter Output')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Input Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Matched Filter Output contains an object of type line.

Открыть сценарий в реальном времени

Примените соответствующий фильтр, используя окно Хэмминга для взвешивания спектра.

waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',1e-4,'PRF',5e3);
x = waveform();
filter = phased.MatchedFilter( ...
    'Coefficients',getMatchedFilter(waveform), ...
	'SpectrumWindow','Hamming');
y = filter(x);
subplot(2,1,1)
plot(real(x))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Input Signal')
subplot(2,1,2)
plot(real(y))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Matched Filter Output')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Input Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Matched Filter Output contains an object of type line.

Открыть сценарий в реальном времени

Примените соответствующий фильтр, используя пользовательское окно Гаусса для взвешивания спектра.

waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',1e-4,'PRF',5e3);
x = waveform();
filter = phased.MatchedFilter( ...
    'Coefficients',getMatchedFilter(waveform), ...
	'SpectrumWindow','Custom', ...
	'CustomSpectrumWindow',{@gausswin,2.5});
y = filter(x);
subplot(2,1,1)
plot(real(x))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Input Signal')
subplot(2,1,2)
plot(real(y))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Matched Filter Output')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Input Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Matched Filter Output contains an object of type line.

Алгоритмы

Операция фильтрации использует метод наложения-добавления.

Взвешивание спектра создает передаточную функцию

H '(F) = w (F) H (F)

где w (F) - окно, а H (F) - исходная передаточная функция.

Для получения дополнительной информации о теории согласованного фильтра см. [1] или [2].

Ссылки

[1] Ричардс, М. А. Основы обработки радиолокационных сигналов. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 2005.

[2] Скольник, М. Введение в радиолокационные системы, 3-й ред. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 2001.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | |

Представлен в R2011a

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка